多源高分辨率数字高程模型数据在WRF模式不同精度模拟中的应用
2021-11-14王子欣殷馨玉
王子欣,黄 乾,2,殷馨玉
(1.南京信息工程大学,江苏 南京 210044 ;2.重庆市气象科学研究所,重庆 401147)
1 引言
下垫面特征的改变可以通过影响陆气界面的质量、动量和能量相互交换过程从而影响局地天气气候的变化。对地形和土地利用等静态下垫面特征的准确描述是数值模拟方法研究地形的机械强迫和热力强迫效应影响天气气候特征机理的基础。国内外对该问题已展开过较为深入的分析和研究,已有成果表明,高精度的准确下垫面信息是提高气象信息的模拟性能的必要条件[1-3]。
作为中尺度天气预报、研究模式的典型代表,WRF模式对不同尺度天气过程进行数值模拟时同样需要考虑模拟分辨率和下垫面资料精度的相关性问题。目前,WRF模式中使用的静态下垫面资料中,地形高度资料主要由美国地质调查局(USGS)EROS数据中心于1996年发布的全球大陆范围内的数字高程模型数据GTOPO30数据集[4]。自2016年WRF4.0版本发布以来,模式中加入了USGS和国家地理空间情报局(NGA)共同制作的GMTED2010(The Global Multi-resolution Terrain Elevation Data 2010)地形数字高程模式(DEM)数据[5],该数据相比GTOPO30数据在垂直精度上有一定提高,该数据提供最高30弧秒(约0.9km)的分辨率结果。无论是GTOPO30还是GMTED2010,两者发布时间均较早,距今均超过10余年,且可提供的最高分辨率约为1km,存在着分辨率较低、时效性不足的问题,尤其不能满足现代具有复杂地形的山区精细化数值模拟的下垫面要求。张小培等[6]发现GTOPO30数据在复杂地形地区偏差较大,与航天飞机雷达地形任务(SRTM)地形数据存在矩形差异区。……
