中小尺度与数值模拟实习报告.doc

数值模拟实习报告注：删了可惜，仅发上来供大家参考，不过 这份报告做得不是很好，还望起抛砖引玉之效 学生姓名 XXXXXXXXXX 学 号 XXXXXXXXXX 学 院 大气科学专 业 XXXXXXXXX2015年 6 月一、所选台风（2009年8月台风莫拉克）发展过程：2009年8月2日，日本气象厅报告如今第十一热带低气压形成于菲律宾东边约1000公里（620英里）处。当天该热带低气压依然微弱，日本气象厅于当天稍晚的发布中降低了它的影响区域。然而，2日晚些时候日本气象厅报告它再形成热带低气压。8月3日，它进入菲律宾大气地理天文部门的负责范围，菲律宾大气地球物理和天文部门命名热带低气压为Kiko。当天稍后迅速离开了他们负责范围。在日本气象厅命名为莫拉克之后，莫拉克升级为热带风暴。联合台风警报中心选定莫拉克的编号为09W。8月4日莫拉克折回并且再进入菲律宾大气地理天文部门负责范围。8月5日20时30分，中央气象局开始发布台风警报，并将莫拉克升格为中度台风。8月6日14时00分，已经形成台风眼，持续增强。8月7日于23时50分由台湾花莲县登陆。8月8日14时由桃园县出海。8月9日迫近中国大陆的台风莫拉克，18时30分由马祖进入福建，移动速度稍为加快。随着莫拉克迫近，浙江同福建两省共疏散接近100万人，7万多艘船回港避风。浙江苍南县的降雨量超过 250毫米。8月10日05时30分，中央气象局解除台风警报并在10分钟后发布暴雨特报。8月11日凌晨减弱为热带低气压。图1：台风莫拉克路径图（圆圈标注为所选时段的位置）所选时段：2009年8月09日12时-2009年8月10日12时（消亡阶段）绘图时次：2009年8月10日12时，台风先后在我国台湾与福建登陆，此时已经运到到福建浙江交汇地区，强度已大为减弱；8月10日05时30分，中央气象局已解除台风警报。此次所选择的时次为台风消亡阶段。二、实习参数配置1. wps的参数配置，如下图，Namelist.wps 的参数配置：&share wrf_core = ARW, max_dom = 1, start_date = 2009-08-09_12:00:00,2010-10-13_12:00:00, end_date = 2009-08-10_12:00:00,2010-10-14_12:00:00, interval_seconds = 21600 io_form_geogrid = 2,/&geogrid parent_id = 1, 1, parent_grid_ratio = 1, 3, i_parent_start = 1, 31, j_parent_start = 1, 19, e_we = 20, 112, e_sn = 20, 97, geog_data_res = 10m,10m, dx = 45000, dy = 45000, map_proj = lambert, ref_lat = 27.0, ref_lon = 120.0, truelat1 = 30.0, truelat2 = 60.0, stand_lon = 120.0, geog_data_path = /opt/GEOG/&ungrib out_format = WPS, prefix = FILE,/&metgrid fg_name = FILE io_form_metgrid = 2, /2. WRF的参数配置，如下图，Namelist.input的参数配置：&time_control run_days = 1, run_hours = 24, run_minutes = 0, run_seconds = 0, start_year = 2009, 2009, 2009, start_month = 08, 08, 08, start_day = 09, 09, 09, start_hour = 12, 12, 12, start_minute = 00, 00, 00, start_second = 00, 00, 00, end_year = 2009, 2009, 2009, end_month = 08, 08, 08, end_day = 10, 10, 10, end_hour = 12, 12, 12, end_minute = 00, 00, 00, end_second = 00, 00, 00, interval_seconds = 21600 input_from_file = .true.,.true.,.true., history_interval = 180, 60, 60, frames_per_outfile = 1, 1000, 1000, restart = .false., restart_interval = 5000, io_form_history = 2 io_form_restart = 2 io_form_input = 2 io_form_boundary = 2 debug_level = 0 / &domains time_step = 180, time_step_fract_num = 0, time_step_fract_den = 1, max_dom = 1, e_we = 20, 112, 94, e_sn = 20, 97, 91, e_vert = 30, 30, 30, p_top_requested = 5000, num_metgrid_levels = 27, num_metgrid_soil_levels = 4, dx = 45000, 10000, 3333.33, dy = 45000, 10000, 3333.33, grid_id = 1, 2, 3, parent_id = 0, 1, 2, i_parent_start = 1, 31, 30, j_parent_start = 1, 17, 30, parent_grid_ratio = 1, 3, 3, parent_time_step_ratio = 1, 3, 3, feedback = 1, smooth_option = 0 / &physics mp_physics = 3, 3, 3, ra_lw_physics = 1, 1, 1, ra_sw_physics = 1, 1, 1, radt = 30, 30, 30, sf_sfclay_physics = 1, 1, 1, sf_surface_physics = 2, 2, 2, bl_pbl_physics = 1, 1, 1, bldt = 0, 0, 0, cu_physics = 1, 1, 0, cudt = 5, 5, 5, isfflx = 1, ifsnow = 1, icloud = 1, surface_input_source = 1, num_soil_layers = 4, sf_urban_physics = 0, 0, 0, / &fdda / &dynamics w_damping = 0, diff_opt = 1, km_opt = 4, diff_6th_opt = 0, 0, 0, diff_6th_factor = 0.12, 0.12, 0.12, base_temp = 290. damp_opt = 0, zdamp = 5000., 5000., 5000., dampcoef = 0.2, 0.2, 0.2 khdif = 0, 0, 0, kvdif = 0, 0, 0, non_hydrostatic = .true., .true., .true., moist_adv_opt = 1, 1, 1, scalar_adv_opt = 1, 1, 1, / &bdy_control spec_bdy_width = 5, spec_zone = 1, relax_zone = 4, specified = .true., .false.,.false., nested = .false., .true., .true., / &grib2 / &namelist_quilt nio_tasks_per_group = 0, nio_groups = 1, /三、绘图及分析A模拟区域此次模拟所选时段为：2009-08-10_12:00:00至2009-08-10_12:00:00,此时台风已经运动到我国福建浙江一带，因而所选区域中心为：（ 120.0oE，27.0oN）；绘图时次为：2009-08-10_12:00:00，此时台风运到到福建浙江交汇处。网格距离选取：20，20模拟区域：图2：模拟区域图3：模拟区域地形高度上图为此次模拟地区的区域轮廓图（左），以及地形位势高度图（右）；由台风路径图，结合模拟区域图看出，台湾地势相对较高，台风在台湾登陆后，在台湾造成重大灾害的同时强度也受到了削弱。后台风穿过台湾海峡，又于福建登陆大陆后向北偏东方向运动，福建一带地形平坦，地形对台风的削弱较弱。但由于已经二次登陆，远离热带洋面缺少能量的补充，台风强度在一点点减小。所绘图时刻：2009-08-10_12:00:00，台风已经运东到福建浙江交汇地区（118oE，27.5oN左右），约在绘图区域中心，可见区域选取合适。B台风地面降水图4：累积总网格地面降水 （2009-08-08-12：00）由于已经台风已处于减弱时期，已看不到台风典型的螺旋雨带，但图中仍然有台风引起的近乎圆形的降水区，与台风所在位置重合。由以上累积地面降水降水图可以看出，此时台风运到到福建浙江交汇处，降水中心约在（117.8oE，27.7oN），中心强度达到了70mm，降水范围覆盖了福建南部，浙江大部以及江西东部，可见台风已经减弱时期， 仍可给所经过地区带来降水灾害。C垂直速度分析图5：垂直速度图 （2009-08-08-12：00）由垂直速度图可看出台风的基本结构，台风眼区风度较小，而靠近台风眼的外围有较大的风速（图中圆圈地区标出），最强风速达0.02m/s，可见此减弱时期台风仍有一定强度。由上图看出，台风中心约位于（118.2oE，27.7oN），与降水大数中心（117.8oE，27.7oN）接近，可见台风降水大值区靠近台风眼区。台风所在位置与降水落区有较好的重合度，可见此次模拟实习效果较好。四、台风小结（A）（B）（C）图6： 2009-08-08-12：00 （A）实况路径；（B）地面累计降水；（C）垂直速度此次莫拉克台风首先在我国台湾登陆，强度也受到了削弱，后又穿过台湾海峡，又于福建登陆大陆后向北偏东方向运动。由于已经二次登陆，远离热带洋面缺少能量的补充，台风强度在一点点减小。此次模拟所绘图时次为2009-08-08-12，腾台风处于减弱消亡阶段阶段，所以（图（B）已看不到台风典型的螺旋雨带，但仍可清晰看到台风引起的近乎圆形的降水区，与台风所在位置（图（A）、图（C）重合。结合以上各图看出，预报与台风实际路径相近。 2009-08-08-12时，台风运到到福建浙江交汇处，降水中心约在（117.8oE，27.7oN）。中心强度达到了70mm，降水范围覆盖了福建南部，浙江大部以及江西东部。2009-8-10-05时30分，中央气象局已经解除台风警报，可从以上图的分析中看出，台风虽然已处于减弱时期，仍可给所经过地区带来降水。五、实习小结由于家居内陆，几乎不受台风影响。而2009年初中毕业，暑期去上海时，正赶上台风莫拉克过境，下雨