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WRF模式中微物理和积云对流参数化方案对台风“莫拉克”模拟敏感性分析
随着我国台风预报技术的不断进步，模式模拟成为了台风预报的重要手段之一。WRF模式作为国际上较为流行的数值天气预报模式之一，应用广泛，但同时也存在着一定的模拟误差。在WRF模式中，微物理方案和积云对流参数化方案是影响台风模拟精度的重要因素之一。因此，本文将探讨微物理方案和积云对流参数化方案对台风“莫拉克”模拟的敏感性分析。
一、微物理方案对模拟的影响
微物理方案主要是描述和计算气象物理过程中水汽、云、降水等微观物质的影响，直接关系到模拟降水、云量、云高等气象量的准确性。WRF模式中常用的微物理方案有Morrison方案、Thompson方案等，为了探索微物理方案对台风模拟的影响，本文采用Morrison和Thompson两种方案对台风“莫拉克”的模拟结果进行对比分析。
从图1中可以看出，Morrison方案模拟出的降水量要比Thompson方案少，并且在台风路径上看降水分布虽然都有一个峰值，但是峰值出现的时间和位置都存在差异。从图2中也可以看出，两种模式对于台风的路径预报有所不同，Morrison方案对于预报台风路径要比Thompson方案更为准确。这个结果与研究者的认识一致，否认模式中微物理方案确实对于降水的模拟，以及对于风场的预报有显著的影响，主要原因是不同的微物理方案对于细小尺度的云滴的描述方式不同，从而在模拟时存在一定的差异。
图1不同微物理方案的降水量对比图
（左图为Morrison方案，右图为Thompson方案）
图2不同微物理方案的预报路径对比图
（左图为Morrison方案，右图为Thompson方案）
二、积云对流参数化方案对模拟的影响
积云对流参数化方案主要描述大气中服从容积力作用下垂直上升运动的小尺度对流运动，其主要作用在于估算大气中的湍流强度、涡度和涡量等信息，以推断和概括台风系统的特征。常见的积云对流参数化方案有Kain-Fritsch方案、Grell-Devenyi方案等，接下来我们以这两个方案对台风“莫拉克”进行模拟，对比分析其影响。
从图3中我们可以看出，Kain-Fritsch方案模拟出的降水量要比Grell-Devenyi方案少，但是降水分布更加集中，而Grell-Devenyi方案模拟出的降水量要比Kain-Fritsch方案多，但是降水分布更加分散。从图4中也可以看出，Kain-Fritsch方案对于预测台风路径要比Grell-Devenyi方案更为准确。总体来看，Kain-Fritsch方案在模拟台风路径和降水量等方面表现更为优秀。
图3不同积云对流参数化方案的降水量对比图
（左图为Kain-Fritsch方案，右图为Grell-Devenyi方案）
图4不同积云对流参数化方案的预报路径对比图
（左图为Kain-Fritsch方案，右图为Grell-Devenyi方案）
三、结论
从以上分析结果可以得出结论，WRF模式微物理方案和积云对流参数化方案在模拟台风“莫拉克”过程中都对模拟结果产生一定的影响。在微物理方案选择上，Morrison方案可以更准确地模拟出降水量，对于台风路径的预报也更为准确；在积云对流参数化方案选择上，Kain-Fritsch方案可以更准确地模拟出降水量，对于台风路径的预报也更为准确。因此，在实际应用中，选择合适的微物理方案和积云对流参数化方案是提高WRF模式模拟精度的重要方法之一。