论文标题：Impacts of physical parameterization schemes and model resolution on typhoon rainfall simulation with a variable-resolution global model

期刊：Frontiers of Earth Science

作者：Jia ZHU, Yuhua YANG, Yan TAN, Wei HUANG

发表时间：10 Jul 2025

DOI：10.1007/s11707-024-1134-x

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原文标题

Impacts of physical parameterization schemes and model resolution on typhoon rainfall simulation with a variable-resolution global model

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作者

Jia ZHU, Yuhua YANG, Yan TAN, Wei HUANG

文章概览

本研究探讨了非静力全球可变分辨率模型在模拟热带气旋降水方面的能力，以具有历史意义的台风菲特（1323）为案例研究。研究采用了三种网格设置（24 km、60-10 km、60-3 km）和两种微物理参数化方案（WSM6和Thompson），分析了网格分辨率和微物理参数化对降水模拟的影响。结果表明，与低分辨率网格相比，高分辨率网格的降水强度和空间分布与观测数据表现出更好的一致性。特别是，60-3 km网格设置在降水空间相关性方面，相较于24 km网格，显示出最大的改进。通过对热动力场的分析，高分辨率网格配置在强对流天气事件的指标（如对流有效位能CAPE、螺旋度和非绝热加热）模拟方面更加有效。对比TRMM卫星观测数据的分析表明，高分辨率网格的模拟结果在更准确地捕捉水凝物混合比的分布特征方面优于低分辨率网格。在对流云中，即便采用相同的参数化方案，不同网格分辨率下的水凝物含量差异比层状云中的差异更加显著。此外，在相同分辨率下，两种方案在冰相粒子含量上的差异远大于液相粒子含量上的差异。值得注意的是，WSM6方案的表现优于Thompson方案。综上所述，本研究表明，优化模型分辨率对降水强度的影响比物理参数化方案的选择更显著。使用高分辨率可变网格的跨尺度预测模型（MPAS）可以有效地用于台风降水模拟。

图6 2013年10月6日18时（a1-a3）、10月7日00时（b1-b3）、10月7日06时（c1-c3）、10月7日12时的累计6小时降水（单位：毫米）：(a1-e1) 为观测值，(a2-d2) 为WSM6方案的模拟结果，(a3-d3) 为Thompson方案的模拟结果。

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