image: WRF模式中(A)无地形重力波拖曳参数化和(B)有地形重力波拖曳参数化条件下的环流与降水示意图。细黑色矢量和粗绿色箭头分别表示水平风场和水汽输送。蓝色箭头表示四川盆地内的中尺度气旋性环流。红色箭头表示因阻挡高压增强而产生的局地反气旋性环流。强降水区域以浅灰色阴影表示。 view more
Credit: ©《中国科学》杂志社
这项发表于《中国科学：地球科学》的研究由南京大学大气科学学院的博士研究生艾真珍和徐昕教授及其合作者共同完成。研究人员针对四川盆地2023年4月一次强降水过程以及2023年7月一次持续13天的降水过程，开展了一系列数值模拟试验。在未采用OGWD参数化的控制试验中，WRF模式显著高估了强降水强度，并存在降水位置偏东的偏差。当启用OGWD参数化后，四川盆地东北部的低层风速显著减弱，水汽输送减少，从而抑制了降水强度的高估。与此同时，减速气流受到更强的地形阻挡，形成阻塞高压，推动产生强降水的气旋性涡旋向西移动，从而纠正了降水位置偏东的偏差。针对2023年7月持续13天的降水期开展了批量试验，发现引入OGWD参数化方案后，降水平均偏差降低了27.5%，各强度等级ETS评分均有提升。
该研究凸显了OGWD参数化在公里尺度模式降水预报中的关键作用，挑战了“中小尺度地形重力波拖曳可被高分辨率网格直接解析”的传统认知。这些发现为复杂地形区的业务化降水预报提供了重要的科学基础，同时也表明当前的OGWD参数化方案仍有待进一步改进，例如通过引入非静力效应和湿过程相关效应，以进一步提升预报精度。
论文：
艾真珍, 徐昕, 季玉枝, 衡志炜, 蒋兴文. 2026. 公里尺度WRF模式中的地形重力波拖曳参数化改进中国西南地区的降水预报. 中国科学: 地球科学, 56(8): 2955–2970
Journal
Science China Earth Sciences