高分辨率大气模拟有助于预报夏季强降水和洪水

7月28日，记者从中国科学技术大学获悉，由赵春教授牵头的大气环境数值模拟实验室利用MPAS-大气对华东地区梅雨降水日变化进行了研究，揭示了MPAS-大气加密可显著提高华东地区梅雨降水日变化的模拟能力，明确了梅雨季节不同大气环流形势控制下的降水日变化及其机制。该研究成果最近发表在大气科学领域的国际知名学术期刊《地球物理研究杂志：大气》上。

在过去的2020年，中国长江流域经历了超级暴力，仅安徽省的直接经济损失就达到了591.6亿元。因此，更好地了解梅雨降水机制对降水预报和灾害预警具有重要意义。降水的日变化是数值模式中评价积云和其他参数化方案的重要标准。然而，由于对流触发的标准相对简单和边界层中对流的无约束夹带，对流参数化方案被广泛认为是降水模拟的重要误差源之一。由于计算资源和计算效率的限制，目前的对流解析尺度模拟大多是区域模式，需要边界条件，不能很好地反映大小尺度之间的相互作用。

研究中，研究者首次利用全球变分辨率大气模式模拟了华东地区梅雨降水的日变化，该模式结合了区域模式高分辨率和全球大气环流模式无区域边界条件的优点。该研究在中国东部设置了一组加密到4公里的实验和一组全球分辨率为60公里的实验。结果表明，两组实验均能较好地模拟雨季降水的空间分布，但当降水加密到4 km时，降水强度和频率能较好地再现，说明对流解析尺度的模拟对夏季间歇性强降水和洪水的预报具有较好的指示意义。

同时，由于2015年梅雨季节大气环流形势的变化，发现强梅雨期降水日变化在清晨出现峰值，主要受夜间西南风急流控制。两种分辨率对强梅雨期降水日变化的模拟差异不大。