高原气象

北大核心,JST,CSCD,WJCI,

国内刊号:62-1061/P

国际刊号:1000-0534

高原气象杂志2026年第1期:WRF模式中初始土壤温湿度对华北冬季近地面要素预报的影响

发布日期:

作者:张琳,张卫红,尹金方,丁明虎

单位:<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">1.</sup> 河北省气象与生态环境重点实验室,河北 石家庄 050021","<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">2.</sup> 中国气象局雄安大气边界层重点开放实验室,河北 雄安新区 071800","<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">3.</sup> 河北省气象科学研究所,河北 石家庄 050021","<sup class=\"mag-xml-aff-label-sup added-by-sys\">4.</sup> 中国气象科学研究院灾害天气国家重点实验室,北京 100081

关键词:初始土壤温、 湿度,数值预报,CLDAS,气温,相对湿度

基金:河北省气象局青年基金项目(22ky20),河北省重点研发计划项目(22375404D),河北省自然科学基金项目(D2025304001),中国气象科学研究院基本科研业务费专项基金项目(2023Z004),中国气象科学研究院基本科研业务费专项基金项目(2023Z015)

基于WRF模式, 研究了来自CMA-GFS分析场、 CLDAS融合实况产品两种土壤温、 湿度初始场对2023年12月10 -25日华北地区近地面温、 湿要素预报效果的影响, 并分别讨论了初始土壤偏冷/偏暖、 偏干/偏湿对2 m气温的影响差异。结果表明: (1)在预报时长21 h之前, 以CLDAS为土壤温湿度初始场预报的相对湿度/2 m气温效果较差;在21 h之后, CLDAS初始土壤温湿度对相对湿度/2 m气温的预报效果更好, 均方根误差(RMSE)最多降低8.3%/10%。(2)以CLDAS为土壤温湿度初始场时, 由于模式初始场中, 大气和土壤温、 湿度的数据来源不同, 大气和土壤温、 湿度通过更多地表向大气输送的感热、 潜热通量进行热调整, 在21 h达到平衡, 故在21 h之后相对湿度/2 m气温的预报效果转优。(3)空间上, 在山西南部、 河北中南部及其以南地区, CLDAS土壤温湿度为初值预报的相对湿度负偏差更小、 日最高气温暖偏差更小、 日最低气温暖偏差更大, 在河南的预报效果更好, 其相对湿度偏差降低了8%, 日最高气温偏差减少了1.5 ℃;在山西北部、 河北北部及其以北地区, CLDAS土壤温湿度初值预报的相对湿度负偏差更大, 预报的日最高、 最低气温均更优。(4)当初始土壤偏湿、 偏冷时, 2 m气温的预报效果最好, 几乎接近于真实气温;当初始土壤偏湿、 偏暖时, 土壤温湿度初值对2 m气温的预报效果影响较小, 2 m气温预报效果整体欠佳。相比土壤温度, 土壤湿度初值对2 m气温预报影响更大, 当初始土壤偏干时, 对地表热通量的影响最大, 感热通量更大, 潜热通量更小, 日最低气温的预报效果更好。

来源:2026年第1期

《高原气象》期刊编辑部

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