积云参数化夹卷过程对四川盆地夏季降水日变化的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

积云对流作为中小尺度天气系统的重要组成部分，对降水的发生发展起着至关重要的作用，尤其是在降水日变化方面。

而积云参数化方案作为数值模式中描述积云对流过程的重要手段，其对降水的模拟效果会直接影响到模式对天气预报的准确性。

夹卷过程作为积云发展的重要物理机制，影响着云的宏观特征和生命史，进而影响降水的时空分布特征。

2. 本选题国内外研究状况综述

积云参数化方案作为数值模式的重要组成部分，一直受到国内外学者的广泛关注。

早期研究主要集中在发展不同类型的积云参数化方案，如kuo方案、arakawa-schubert方案等，并探讨其对降水模拟的影响。

近年来，随着对积云对流过程认识的深入，越来越多的研究开始关注夹卷过程对积云发展和降水的影响，并尝试将更精细的夹卷过程描述纳入积云参数化方案中。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

主要内容包括：
1.基于四川盆地的地形和夏季气候特征，选取典型降水个例，利用wrf数值模式，配置不同的积云参数化方案，并对比分析不同方案对盆地夏季降水日变化的模拟效果差异，特别是对降水强度和降水峰值时刻的模拟差异。

2.分析不同积云参数化方案中夹卷过程参数设置的差异，探讨不同夹卷过程参数化方案对云微物理过程（如云水含量、云滴有效半径等）和边界层结构（如温度、湿度廓线等）的影响，进而揭示夹卷过程对降水日变化影响的物理机制。

3.结合观测资料和数值模拟结果，深入分析夹卷过程对四川盆地夏季降水日循环的影响机制，探讨不同夹卷参数化方案影响降水日变化的可能途径，为改进积云参数化方案，提高数值模式对四川盆地夏季降水日变化的模拟能力提供科学依据。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟和理论分析相结合的方法，具体步骤如下：
1.收集资料:收集四川盆地夏季降水观测资料，包括地面气象观测站数据、雷达数据和卫星遥感数据等，用于模式模拟结果的验证和分析。

2.模式配置和模拟:选用中尺度天气研究与预报模式(wrf)作为数值模拟工具，根据研究区域和目标，配置合适的模式分辨率、模拟区域范围和物理过程参数化方案。

选取典型夏季降水个例，分别采用不同的积云参数化方案进行数值模拟实验，对比分析不同方案对盆地夏季降水日变化的模拟效果差异。

5. 研究的创新点

本研究的创新点在于：
1.关注积云参数化方案中夹卷过程对四川盆地夏季降水日变化的影响:以往研究多关注积云参数化方案对降水总量和空间分布的影响，而本研究则聚焦于夹卷过程对降水日变化的影响，这是一个相对较新的研究视角。

2.结合数值模拟和理论分析，揭示夹卷过程影响降水日变化的物理机制:本研究将利用数值模拟结果，结合云微物理过程和边界层结构等方面的分析，深入探讨夹卷过程影响降水日变化的物理机制，为改进积云参数化方案提供理论依据。

3.为提高四川盆地夏季降水预报的准确性提供科学参考:四川盆地是我国降水预报的难点地区，本研究旨在通过改进积云参数化方案，提高数值模式对四川盆地夏季降水日变化的模拟能力，为提高区域降水预报的准确性提供科学参考。

6. 计划与进度安排

第一阶段 （2024.12~2024.1）确认选题，了解毕业论文的相关步骤。

第二阶段（2024.1~2024.2）查询阅读相关文献，列出提纲

第三阶段（2024.2~2024.3）查询资料，学习相关论文

7. 参考文献（20个中文5个英文）

[1]罗亚丽,周剑,李永华,等.基于不同对流参数化方案的西南涡降水预报对比研究[j].气象,2020,46(05):584-596.

[2]陈昊明,周天军,李建,等.wrf模式3种积云对流参数化方案对暴雨模拟的对比研究[j].气象,2017,45(06):807-821.

[3]黄思源,智协飞,郭庆,等.基于wrf模式的不同对流参数化方案对一次高原涡降水模拟的对比分析[j].高原气象,2022,41(02):426-439.