第３５卷第４期 大气科学 Ｖｏ１．３５ Ｎｏ．４ ２０１１年７月 Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｊｕ１．２０１１ 张滢滢，沈新勇，高志球．２０１１．基于ＷＲＦ模式的海面湍流通量参数化方法的研究［Ｊ］．大气科学，３５（４）：７６７—７７６． Ｚｈａｎｇ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ， Ｓｈｅｎ Ｘｉｎｙｏｎｇ，Ｇａｏ Ｚｈｉｑｉｕ．２０１１．Ａｉｒ—ｓｅａ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ＷＲＦ ｍｏｄｅｌ ＥＪ］．Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ），３５（４）：７６７—７７６． 基于ＷＲＦ模式的海面湍流通量参数化方案的研究 张滢滢 沈新勇 高志球 １南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室，南京２１００４４ ２中国科学院大气物理研究所大气边界层物理和大气化学国家重点实验室，北京１０００２９ 摘要中尺度数值模拟结果特别是高影响天气的精细预报对近地层动量和热量通量极为敏感，因此近地层湍 流通量参数化方案一直是大气科学研究中一个十分重要的课题。以Ｔ０ＧＡ＿Ｃ０ＡＲＥ观测试验资料为基础，本文 将湍流通量参数化方案模块从天气研究预报（ＷＲＦ）模式中提取出来，与最新研发的湍流通量参数化方案（即 ＬＧＬＣ方案）进行对比测试分析。结果表明，由于算法本身的精确性且区分了热力粗糙度和动力粗糙度，ＬＧＬＣ 得出的风应力、感热通量、潜热通量的模拟结果与ＷＲＦ方案得出的结果相比，普遍与真实值更接近，特别是风 应力和潜热通量的模拟结果相比ＷＲＦ方案的模拟有了显著的提高。同时ＬＧＬＣ为非迭代方案，相比ＷＲＦ中的 迭代方案能够节省可观的ＣＰＵ时间。该离线测试结果为将来把ＬＧＬＣ方案放入模式中去进行在线测试，奠定了 基础。 关键词ＷＲＦ湍流通量参数化船测资料 文章编号１００６—９８９５（２０１１）０４—０７６７—１０ 中图分类号Ｐ４０４ 文献标识码Ａ Ａｉｒ—Ｓｅａ Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ Ｆｌｕｘ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ＷＲＦ Ｍｏｄｅｌ ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ ，２，ＳＨＥＮ Ｘｉｎｙｏｎｇ１，ａｎｄ ＧＡＯ Ｚｈｉｑｉｕ２ １ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ Ｄｉｓａｓｔｅｒ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｉｏｎ，Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈ— ｎｏｌｏｇｙ，Ｎａ ｉｎｇ ２１００４４ ２ Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｌａｙｅｒ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｐｈｙｓｉｃｓ， Ｃｈｉｎｅｓｅ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，ＢｅＵｉｎｇ １０００２９ Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ｓｕｂｔｌｅ ｆｏｒｅｃａｓｔ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｉｍｐａｃｔ ｗｅａｔｈｅｒ ｅｖｅｎｔｓ ｂｙ ｔｈｅ ｍｅｓｏｓｃａｌｅ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｉｓ ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ ｔＯ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｍｏｍｅｎｔｕｍ ａｎｄ ｈｅａｔ ｆｌｕｘｅｓ，ＳＯ ｔｈｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｒｅｌｉａｂｌｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅｓ ｈａｓ ｂｅｅｎ ａ ｖｅｒｙ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｕｂｊｅｃｔ．Ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ－Ｇｌｏｂａｌ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｏｃｅａｎ－Ａｔｍｏｓ— ｐｈｅｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ（ＴＯＧＡ Ｃ０ＡＲＥ）ｄａｔａ，ｔｈｅ ａｕｔｈｏｒｓ ｃｏｍｐａｒｅｄ ｔｈｅ Ｂｌａｃｋａｄａｒ ｓｃｈｅｍｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｗｅａｔｈｅｒ Ｒｅ— ｓｅａｒｃｈ Ｆｏｒｅｃａｓｔ（ＷＲＦ）ｍｏｄｅｌ ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ ａｉｒ—ｓｅａ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｒｅｃｅｎｔｌｙ（ｉ．ｅ． ＬＧＬＣ ｓｃｈｅｍｅ）．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘｅｓ ａｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｅｓｔｉｍａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｃｈｅｍｅ ｔｈａｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｂｌａｃｋａｄａｒ ｓｃｈｅｍｅ，ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ ｆｏｒ ｔｈｅ ｗｉｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ，ｂｅｃａｕｓｅ ｔｈｅ ｎｅｗ ｓｃｈｅｍｅ ａｃｃｕｒａｔｅｌｙ ｄｅ— ｓｃｒｉｂｅｓ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ Ｏｂｕｋｈｏｖ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｔｈｅ Ｒｉｃｈａｒｓｏｎ ｎｕｍｂｅｒ ａｎｄ ｔａｋｅｓ ａｃｃｏｕｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｂｅｔｗｅｅｎ ｄｙｎａｍｉｃ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ａｎｄ ｔｈｅｒｍａｌ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ ｔｈｅ ＬＧＬＣ ｓｃｈｅｍｅ ｉｓ ａ ｎｏｎ－ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｓｃｈｅｍｅ，ａｎｄ ｃａｎ ｓａｖｅ ｍｏｒｅ ＣＰＵ ｔｉｍｅ ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｉｔｅｒａｔｉｖｅ ｓｃｈｅｍｅ ｉｎ ｔｈｅ ＷＲＦ ｍｏｄｅ１．Ｔｈｉｓ ｏｆｆｌｉｎｅ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｆｏｔｉｎ ａ ｂａ— ｓｉｓ ｆｏｒ ｆｕｒｔｈｅｒ ｏｎｌｉｎｅ ｔｅｓｔｓ． 收稿日期２０１０—０９—０９，２０１０—１２—１６收修定稿 资助项目 中国科学院“百人计划”项目“海一气、陆一气相互作用观测与模拟研究” 作者简介张滢滢，女，１９８６年出生，硕士研究生，主要从事大气边界层物理过程参数化研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｙｉｎｇ９２８＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｒｎ．ｃｎ 大７６８ 气科学 ３５卷 Ｖｏ１．３５ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ＷＲＦ，ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘ，ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ，ｓｈｉｐｓ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ １ 引言 近海层大气湍流动量、热量和水汽的通量交换 直接决定大气边界层的稳定状况，进而影响天气和 迭代过程需要耗费大量的计算机ＣＰＵ时问，尤其 是当其应用在高时空分辨率的大尺度数值模拟，需 要的ＣＰＵ时间更为可观，这制约了模式的模拟时 率，甚至一度成为模式发展的“瓶颈”。另一为非 迭代方案（Ｌｏｕｉｓ，１９７９；Ｌｏｕｉｓ ｅｔ ａ１．，１９８１；Ｌａｕ－ ｎｉａｉｎｅｎ，１９９５；Ｗａｎｇ ｅｔ ａ１．，２００２；胡艳冰等， 气候。因此，关于大气与下垫面之间的相互作用的 研究一直持续不断（Ｂｅｌｊａａｒｓ ａｎｄ Ｈｏｌｔｓｌａｇ，１９９１）。 近海层大气湍流动量、感热和潜热通量的参数化方 案是天气预报数值模式（如ＷＲＦ）和气候模式（如 ＣＡＭ３：Ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｍｏｄｅｌ ｖｅｒｓｉｏｎ ３） 的重要组成部分。全球数值模式所采用的物理过程 参数化方案必须具有普适性（对全球都适用，包括 赤道地区）和精确性（陆地表面以及海洋表面都能 得出精确的结果），而从数值模式的角度来看，它 必须是稳定的，且其运算结果必须能够与模式其它 部分很好地耦合（Ｌｏｕｉｓ ｅｔ ａ１．，１９８１），方便模式其 它部分调用。因为海气耦合界面间湍流通量的计算 误差将会在耦合过程中不断地增长，从而使模式的 模拟结果产生漂移现象（罗勇等，２００２）。因此，精 确地估算近海层湍流通量对于模式研发以及数值天 气和气候预报而言至关重要。近年来也有很多关于 改进模式的湍流通量参数化方案的工作，王自强等 （２０１０）改进了中国科学院大气物理研究所大气科 学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室发展的 大气环流谱模式ＳＡＭＩＬ＿Ｒ４２Ｌ２６ ２．Ｏ８中的海气通 量参数化方案，使得ＳＡＭＩＬ模式对洋面风应力， 感热通量，潜热通量和降水率的模拟能力有了进一 步的提高。李忠贤等（２０１１）改进了大气环流模式 ＧＡＭＩＬ１．０中的海气湍流通量参数化方案，使得模 式对热带海表湍流热通量和凝结潜热的模拟有了很 好的改善。 长期以来，众多科学家依据不同试验资料和分 析方法做了大量研究工作，并且依据Ｍｏｎｉｎ－Ｏｂｕｋ— ｈｏｖ相似理论提出了一系列不同的湍流通量参数化 方案。其中，依据方案是否采用循环迭代求解稳定 度参数，可将其分为两类：一类迭代方案（Ｐａｕｌ— ｓｏｎ，１９７０；Ｂｕｓｉｎｇｅｒ ｅｔ ａ１．，１９７１；Ｄｙｅｒ，１９７４；Ｈｏ— ｌｔｓｌａｇ ａｎｄ Ｄｅ Ｂｒｕｉｎ，１９８８；Ｂｅｌｊａａｒｓ ａｎｄ Ｈｏｌｔｓｌａｇ， １９９１；Ｌｏｂｏｃｋｉ，１９９３；ＨＯｇｓｔｒＯｍ，１９９６）。迭代方 案因完整地保持了Ｍｏｎｉｎ－Ｏｂｕｋｈｏｖ相似理论，未 作更多的近似，其优势在于计算结果合理，缺点是 ２００６；Ｌｉ ｅｔ ａ１．，２０１０）。非迭代方案因计算过程中 无需迭代而节省了ＣＰＵ时间，但为了避免迭代， 此类方案必须采取一些近似处理，从而影响到计算 结果的精确性。非循环迭代的关键技术在于确定两 个稳定度参数：理查森数（Ｒｉ）和Ｍｏｎｉｎ－Ｏｂｕｋｈｏｖ 长度（Ｍｏｎｉｎ ａｎｄ Ｏｂｕｋｈｏｖ，１９５４）之间的关系。 Ｌｉ ｅｔ ａ１．（２０１０）在Ｌｏｕｉｓ（１９７９）、Ｌｏｕｉｓ ｅｔ ａ１． （１９８１）和Ｌａｕｎｉａｉｎｅｎ（１９９５）研究的基础之上，研 发出一套新的非循环迭代湍流通量算法——ＬＧＬＣ 方案（Ｌｉ ｅｔ ａ１．，２０１０），与循环迭代相比，其可信度 高达９５ 。在ＴＯＧＡ－ＣＯＡＲＥ（Ｔｈｅ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ Ｇｌｏｂａｌ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｏｃｅａｎ Ａｔｍｏｓ— ｐｈｅｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ）观测试验的基础之 上，本文试图将ＬＧＬＣ方案与ＷＲＦ模式的湍流通 量子模块进行比较测试，旨在为将来将新方案应用 到ＷＲＦ模式中去奠定基础。 ２ ＴＯＧＡ＿ＣＯＡＲＥ观测试验资料 为了对比分析ＬＧＬＣ参数化方案和ＷＲＦ中的 湍流通量子模块中的参数化方案，本文以ＮＯＡＡ （Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｏｃｅａｎｉｃ ａｎｄ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａ— ｔｉｏｎ）环境技术实验室ＥＴＬ（Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｔｅｃｈ— ｎｏｌｏｇｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ）海洋观测试验中的ＴＯＧＡ＿ ＣＯＡＲＥ（Ｔｈｅ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ Ｇｌｏｂａｌ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｏｃｅａｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ） 试验（Ｗｅｂｓｔｅｒ ａｎｄ Ｌｕｋａｓ，１９９２）的实际观测资料 为真值。观测船为ＮＯＡＡ Ｒ／Ｖ Ｍｏａｎａ Ｗａｖｅ，观 测地点位于西太平洋（１．７。Ｓ，１５６。Ｅ）上（图１）。 该试验是为了理解维持大洋中暖水的主要过程以及 暖池在决定气候的稳定状态和变化中的作用，获取 的资料已经作为中外科学家研究热带暖水区域时所 信赖的数据集。 持续时间分为三个时间段：１９９２年１１月１１日～ ．１２月３日、１９９２年１２月１７ Ｅｔ￣１９９３年１月１１ 大７７Ｏ 气科学 ３５卷 Ｖｏ１．３５ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 标准差大于１５）的资料，因为海盐和降水会影响激 光探头，从而影响潜热通量值；船的倾斜角度超过 １Ｏ。以及船的移动过快（表征船移动速度的指数大 送系数ＣＥ： ｃ。一 于２），会对涡动相关通量的计算产生影响，因此也 被剔除。 将以上可能造成计算不准确的观测数据删除， 得出可以使用的观测数据。可以看到风速均在１５ ［ ｎ（ ）一 ｍ（ ）＋ ｍ可 ’（（ ）］ ４） ＣＨ—ｃ足 ／Ｒ ／［・ｎ（ ）一 （ ）＋ （ ）］・ ［－ｎ（ ）一 （ ）＋ ｎ（ ）］， ㈤ ｋ ２ｍ／ｓ以下，海面温度普遍高于大气温度，海面处在 不稳定状态。 观测试验中，通量计算直接使用涡动相关（ｃｏ— ｖａｒｉａｎｃｅ）技术和惯性耗散（ｉｎｅｒｔｉａｌ ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ）技 术得到摩擦速度、特征温度和特征湿度，从而可直 接计算出通量。另外，风应力的协方差值对船的移 动非常敏感，导致较大噪音，而惯性耗散值更为集 中（Ｆａｉｒａｌｌ ｅｔ ａ１．，２００３）。因此，我们选用惯性耗散 的风应力值、协方差的感热通量值和潜热通量值来 进行对比。 ３参数化方案介绍 ３．１ ＷＲＦ中的参数化方案 ＷＲＦ（Ｗｅａｔｈｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｆｏｒｅｃａｓｔ）模式是由美 国国家大气研究中心ＮＣＡＲ研发的新一代的中尺度 天气预报系统。目前所使用的第三版（Ｖｅｒｓｉｏｎ ３）在 ２００８年４月对外开放（Ｍ ａｎｄ ＮＱ Ｒ，２０１０）， 最新版本３．２（Ｖｅｒｓｉｏｎ ３．２）（ｈｔｔｐ：／／Ⅵｎ ｍ眦ｕｃａｒ．ｅｄｕ／ｗｆｆ／ｕｓｅｒｓ／ｄｏｗｎｌｏａｄ／ｇｅｔｓｏｕｒｃｅ．ｈｔ— —ｍ１）在２０１０年４月２日更新，可下载使用。 本文所测试的ＷＲＦ模块中采用的是Ｂｌａｃｋａ— ｄａｒ（１９７６，１９７９）给出的方案，采用整体输送法计 算海面湍流通量：风应力ｒ（动量通量）、感热通量 Ｈ和潜热通量Ｅ。 ｒ＝ 一ｐＣＤＵ：， （１） Ｈ一一ｐｃ。“ 一一ｐｃ。ＣＨＵ （ 一 ） （２） Ｅ一一ｐＬ ｑ 一一ｐＬ （ （Ｑｒ—Ｑｓ） （３） 其中，ＩＤ为空气密度，Ｃ 为空气定压比热，Ｌ 为蒸 发潜热， 、 、ｑ 分别是近地层摩擦速度、特征 温度、特征比湿；ＣＤ、Ｃｎ、ＣＥ分别为动量、感热、 潜热整体输送系数；Ｕ 、 、Ｑ 分别为参考高度 （这里取为测量高度ｌ５米）上的平均风速、位温、 比湿； 、Ｑ 分别为表面的平均位温、比湿。 其中的计算关键是对整体输送系数的计算，包 括动量输送系数ＣＤ、感热输送系数Ｃｎ以及潜热输 —ｃ ，Ｒ＞／Ｅ１ｎ（ ）一 （詈）＋ （ ）］・ ［ ｎ（ ）一 ｍ（ ）＋ （ ）］， （６） ｋ为冯卡曼常数，一般取为０．４， 为观测高度， 为空气动力学粗糙度，ｚ。ｈ Ｚ０ｑ分别为热力粗糙度、 水汽粗糙度，Ｒ为Ｐｒａｎｄｔｌ数， ｍ、 ｈ、 分别是 动量、热量、水汽的普适函数，Ｌ是Ｍｏｎｉｎ－Ｏｂｕｋ－ ｈｏｖ长度， 一 Ｌ一丽’ Ｂｌａｃｋａｄａｒ方案是一个一维高精度的湿行星边 界层方案（Ｚｈａｎｇ ａｎｄ Ａｎｔｈｅｓ，１９８２），主要讨论的 是夜间稳定或仅在边界存在不稳定的大气层结。这 样的夜间状态通过整体理查森数Ｒ 的大小来分为 三种情况讨论，整体理查森数表示为： 尉ｅ一 ㈩ 其中， 为表面层上的行星风速，０ 为表面层上的 位温， 为下垫面上的位温。Ｂｌａｃｋａｄａｒ方案表述 为： （１）在稳定条件下（Ｒ ＞Ｏ．２）： 动量相似稳定度函数： ：一１０１ｎ ｚ， （８） Ｚ０ 热量相似稳定度函数： ｈ一 ． （９） （２）弱稳定条件下（ＯＧＲｉＢＧＯ．２）： 动量相似稳定度函数： 一５ＲｉＢ Ｉｎ羔 ｍ一丁 ， （１ｏ） 热量相似稳定度函数： ｈ一 ． （１１） （３）不稳定条件下（Ｒ ＢＧ０）： 动量相似稳定度函数： ４期 ＮＯ．４ 张滢滢等：基于ＷＲＦ模式的海面湍流通量参数化方案的研究 ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ ｅｔ ａ１．Ａｉｒ—Ｓｅａ Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ Ｆｌｕｘ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ＷＲＦ Ｍｏｄｅｌ ：２１ｎＥ（１＋ ）／２］＋ｌｎＦ（１＋３１２ ）／２３— ２ ｔａｎ－ ｚ＋７ｃ／２， （１２） 一（３）不稳定条件下（ＲｉＢ＜Ｏ）： （ １３ａ）尼§＋Ｅ（ｂ１２ ＋６ｌ３）ａ。＋（ｂ２２￣￣ｂｚａ）ａ＋ （６３１ ＋ｂ３２ｌｆ＋ｂ３３）￣ＲｉＢ， 其中，ｚ一（１－－１６￣９Ｖ 。 热量相似稳定度函数： ｑ／ｈ一２１ｎ［－（１＋Ｙ。）／２３ （１３） ａ—ｉｎ（ ）， 一Ｉｎ（ ）， （１６） 其中， 一（１—１６ｇ） 。 （一ｚ／Ｌ）为稳定度参数， Ｂｌａｃｋａｄａｒ方案中稳定度参数的计算方法为 Ｂ１ｎ羔 ｐ—— ０ １．００００１—５．０＊ Ｂ’ 若 ０．５，则采用Ｌａｕｎｉａｉｎｅｎ（１９９５）提出的计算 方案， 善一（１．８９１、 ｎ ＋４４．２）‘ｎ ， 尼§＋ ｆ １．１８１ｎ三一１．３７） Ｂ． ＼ Ｚ ０ ， 这两种计算方法均需通过循环迭代的方法来确定稳 定度参数 。 ３．２ ＬＧＬＣ方案 ＬＧＬＣ方案是基于Ｌａｕｎｉａｉｎｅｎ（１９９５）和 ＨＯｇｓｔｒＯｍ（１９９６）所提出方案的基础上，修订了表 征 和Ｒ Ｂ关系的系数而得到的。Ｌｉ ｅｔ ａ１．（２０１０） 对该方案的具体内容以及推导方法和结果论证均有 详细的阐述。ＬＧＬｃ方案中，根据Ｒ 的取值，将 实际情况分成稳定、弱稳定和不稳定三种类型讨 论。不同情况下，对 采取不同的计算方案直接估 算，避免了循环迭代，进而采用广泛认可的，具有 较高准确度的稳定度函数计算方法求解稳定度函 数，最终得出所需的通量值。 （１）稳定条件下（Ｒ Ｂ＞Ｏ．２）： 一Ｅａ１２ａ＋ａ２２］尼Ｂ＋［６ｌ２ａ＋ｂ２１ ＋６２２］， ａ—Ｉｎ（ ），ｐ—ｉｎ（ ） （ ４） 其中，参数ａ１２—０．７５２９，ｎ２２—１４．９４，ｂ１２— ０．１５６９，ｂ２１一－－０．３０９１，ｂ２２一一１．３０３。 （２）弱稳定条件下（Ｏ￣ＲｉＢ＜Ｏ．２）： 一Ｅ（ａ１１ｐ＋ １２）ａ＋（ｎ２１ ＋口２２）］尼台＋ ｒ（ｂ１］ ＋ｂ１２）ｄ＋（６２ｌ ＋ｂ２２）］尼Ｂ， ａ—Ｉｎ（ ），卢一ｉｎ（ ）， （１５） 其中，参数ａ１１—０．５７３８，ａｌ２一一０．４３９９， ２１一 －４．９０１，ａ２２—５２．５０，ｂｌ】一～０．０５３９，ｂ１２— １．５４０，ｂｚ１一－０．６６９０，ｂ２ｚ一－－３．２８２。 其中，参数以ｌ３—０．４５０，ｂ１２—０．００３０，ｂ１３—０．００５９， ｂ２２＝＝＝一０．０８２８，ｂ２３—０．８８４５，６３１—０．１７３９，ｂａ２一 ０．９２１３，６３３一－－０．１０５７。 ＬＧＬＣ方案中选用的普适函数（稳定度相似函 数）为： （１）稳定条件下，选用Ｂｅｌｊａａｒｓ ａｎｄ Ｈｏｌｔｓｌａｇ （１９９１）的普适函数， ｍ一一口 一６（｝一号）ｅｘｐ（一 ）一 ｂｃ，（１７） ｎ一一（１＋ ２ ）。邝一６（ 一号）・ ｅｘｐ（－ ）一等＋１， （１８ 其中，ａ一１，６—０．６６７，ｃ：５， 一０．３５ （２）不稳定条件下，选用ＨＯｇｓｔｒＯｍ（１９９６）的 普适函数 一 ｎ［（ ） （ ）卜 ２ａｒｃｔａｎ（ｘ）＋要， （１９） ｈ（ ）一２１ｎ（ ）， （２ｏ） 其中，ｚ一（１－１９￣） ， ＝＝＝（１－－１１．６ｇ） 化。 在Ｌｉ ｅｔ ａ１．（２０１０）的图２中，将公认的精度最 高的Ｂｅｌｊａａｒｓ＆Ｈｏｌｔｓｌａｇ（Ｂｅｌｊａａｒｓ ａｎｄ Ｈｏｌｔｓｌａｇ， １９９１）以及Ｈ６ｇｓｔｒ６ｍ方案（Ｈｏｇｓｔｒ６ｍ，１９９６）， Ｌａｕｎｉａｉｎｅｎ方案（Ｌａｕｎｉａｉｎｅｎ，１９９５）以及新方案计 算出的ｃ 和Ｃｎ同Ｒ 之间的关系进行对比，可 以看到，新方案的模拟结果，对Ｌａｕｎｉａｉｎｅｎ方案的 结果有了很大的改进，同高精度的迭代方案 ＢＨ＆Ｈ结果很接近，不仅节约了ＣＰＵ计算时间， 得到的结果也更加可靠。 ３．３粗糙长度的选取 ＷＲＦＶ３．２程序中，当下垫面为水面时，采取 的计算粗糙长度的方法是： ｚ。９， ＝～０．０１８５ｕ￣＋１一——＋１ ．５９ｅ一５，０一 （２１）ｆ ｙ ｌ ｌ ｇ 其中， 为摩擦速度，ｇ为重力加速度，ｅ为自然 ４期 Ｎｏ．４ 张滢滢等：基于ＷＲＦ模式的海面湍流通量参数化方案的研究 ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ ｅｔ ａ１．Ａｉｒ—Ｓｅａ Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ Ｆｌｕｘ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ＷＲＦ Ｍｏｄｅｌ ＷＲＦ、ＬＧＬＣ以及观测事实的时间序列进行了分 析。 从结果中我们看到，ＬＧＬＣ模拟出的风应力， ＷＲＦ相对观测偏差的概率分布偏大，０处的概率 值仅为０．５５１３。 感热通量的模拟情况，ＬＧＬＣ相对观测结果的 与观测值相比回归拟合的斜率为０．９７９８，而ＷＲＦ 模拟出的风应力，与观测值相比的回归拟合斜率为 １－１８２５。ＷＲＦ模拟的结果相对偏大了一些，从时 间序列图（图未给出）中也可以看到，ＷＲＦ的结果 系统性的偏大，而ＬＧＬＣ的则有了一定的修正。偏 回归拟合斜率为０．９５２７，ＷＲＦ相对观测结果的回 归拟合斜率为０．６４８０，ＷＲＦ的结果要偏小。在时 间序列（图未给出）的分析中，也可以看到ＷＲＦ 模拟的结果系统性的偏小，而ＬＧＬＣ对这种偏小有 了一些修正。 可以看到感热通量的点的分布比较分散，ＰＤＦ 的结果也显示偏差较大，这是因为我们采用的是船 Ｏ－８ ０．７ 差分布情况，ＬＧＬＣ相对于观测值的偏差的频率分 布更集中于０附近，０处的概率达到０．７６５０，而 （ｂ） 一 Ｏ．６ 梧Ｏ・５ 婚 ０—４ ０．３ Ｏ ２ Ｏ．１ Ｏ Ｏ １ 一Ｏ．Ｏ５ ＿＿ ｌＬ ． ０ ０．０５ Ｏ．１ （ｗＲＦ风应力一观测风应力）／Ｎ・ｍ （ＬＧＬＣ，Ｎ，应力一观测风应力）ＩＮ・ｍ。 图４ ＷＲＦ（ａ）和ＬＧＬＣ（ｂ）方案与实测资料的风应力差值的概率分布（ＰＤＦ）图 Ｆｉｇ．４ Ｔｈｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ（ＰＤＦｓ）ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｗｉｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ（ａ）ＷＲＦ ａｎｄ（ｂ）ＬＧＬＣ ｓｃｈｅｍｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ 恬 槲 恬 求 糌 （ＷＲＦ感热通量一观测感热通量）／ｗ・ｍ （ＬＧＬＣ感热通量一观测感热通量）／ｗ・ｍ。。 图５ ＷＲＦ（ａ）和ＬＧＬＣ（ｂ）方案与实测资料的感热通量差值的概率分布图 Ｆｉｇ．５ Ｔｈｅ ＰＤＦｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘｅｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ（ａ）ＷＲＦ ａｎｄ（ｂ）ＬＧＬＣ ｓｃｈｅｍｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅ— ｍｅｎｔｓ 大７７４ 气科学 ３５卷 Ｖｏ１．３５ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ （ｂ） ０・５ ● 。 ０・４ － 格 姗 姜 槲 ● ＿ Ｏ・２ ０ ｌ ＿ Ｏ ４００——２００ ■ Ｌ ’ ０ ２００ ４００ （ＷＲＦ潜热通量一观测潜热通量）／Ｗ・ｍ。 （ＬＧＬＣ潜热通量～观测潜热通量）／Ｗ，ｍ。 图６ ＷＲＦ（ａ）和ＬＧＬＣ（ｂ）方案与实测资料的潜热通量差值的概率分布图（ＰＤＦ） Ｆｉｇ．６ Ｔｈｅ ＰＤＦｓ ｏｆ ｔｈｅ ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘｅｓ ｂｙ ｕｓｉｎｇ ｔｈｅ（ａ）ＷＲＦ ａｎｄ（ｂ）ＬＧＬＣ ｓｃｈｅｍｅｓ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅ ｍｅｎｔｓ 一 鼍量０ｌＩ—Ｉｌ０焉ｆ＾ 。Ｚ—ｐＪＢｐｕＥ 测资料，而海洋表面感热通量的大小与仪器观测误 差接近，能量释放主要通过潜热输送途径，而且降 水主要取决于潜热通量的大小，所以人们主要关心 潜热通量。 潜热通量的结果为，ＬＧＬＣ相对观测结果的回 归拟合斜率为１．１０６４，ＷＲＦ相对观测结果的回归 拟合斜率为０．８３７６。从点的分布来看，ＬＧＬＣ模拟 结果在风速从小到大时，都能够比较均匀地分布在 １：１线附近，而ＷＲＦ模拟的结果则显示，在风速 较小时，ＷＲＦ高估了通量值，风速大时，则又有明 显的低估。时间序列图中（图未给出），ＷＲＦ的结 果与观测结果差距较大，ＬＧＬＣ的结果则在很大程 度上跟观测结果吻合得较好。ＬＧＬＣ相对观测值偏 差的频率分布，在０附近也比较集中，而ＷＲＦ相 图７ ＷＲＦ和ＬＧＬＣ结果的泰勒统计图。１代表风应力，２代 对观测值偏差的频率分布相对分散，并且偏大一 些。 表感热通量，３代表潜热通量；黑圆点代表ＬＧＬＣ方案，灰圆点 代表ＷＲＦ方案 Ｆｉｇ．７ Ｔａｙｌｏｒ ｄｉａｇｒａｍ ｏｆ ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎ ｒｅｓｕｌｔｓ ｗｉｔｈ ＷＲＦ ａｎｄ ＬＧＬＣ ｓｃｈｅｍｅｓ．１ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｗｉｎｄ ｓｔｒｅｓｓ．２ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｓｅｎｓｉｂｌｅ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ，３ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓ ｌａｔｅｎｔ ｈｅａｔ ｆｌｕｘ 图７为对ＬＧＬＣ和ＷＲＦ模拟的风应力，感热 通量，潜热通量结果的统计分析。图７是由Ｔａｙｌｏｒ （２００１）最早提出的，因此称为泰勒图（Ｔａｙｌｏｒ ｄｉａ— ｇｒａｍ），图中从原点到所画点的辐射距离，正比于 的误差以及变化幅度差异的多少。 从表１中给出的统计结果可以直观地看到， ＬＧＬＣ的风应力的标准化标准差为１．０２６１，而 标准化的标准差。横纵坐标均代表标准化标准差， 为试验数据的标准差和观测数据的标准差之比。方 位角的大小代表了相关系数值。辐射状线是由方位 ＷＲＦ风应力的标准差为１．２３４８，大于ＬＧＬＣ的风 应力标准差，而ＬＧＬＣ相关系数为０．９９９７也要比 ＷＲＦ的风应力相关系数０．９７７５略大，表明ＬＧＬＣ 角的余弦标记出的。虚线表示了点到参考点 （ＲＥＦ）的距离，代表了中心形式（ｃｅｎｔｅｒｅｄ ｐａｔ— ｔｅｒｎ）的均方根误差。该值能够表示结构和位相差 的模拟结果与观测数据形式更为相近，均方根误差 ４期 Ｎｏ．４ 张滢滢等：基于ＷＲＦ模式的海面湍流通量参数化方案的研究 ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇｙｉｎｇ ｅｔ ａ１．Ａｉｒ—Ｓｅａ Ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ Ｆｌｕｘ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ Ｓｃｈｅｍｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ＷＲＦ Ｍｏｄｅｌ 要小，则表示ＬＧＬＣ模拟的结果跟观测值的变化情 况更为接近。因此ＬＧＬＣ模拟的风应力结果跟观 测更为相近。 表 ＲＦ和ＬＧＬｃ的统计结果 Ｔａｂｌｅ １ Ｔｈｅ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ、７ｌ，ＲＦ ａｎｄ ＬＧＬＣ ｓｃｈｅｍｓ ＬＧＬＣ模拟的感热通量的标准化标准差为 ０．６６８１，ＷＲＦ模拟出的结果为０．４８８２，图７中２ 号点清晰的表现出，ＬＧＬＣ与ＷＲＦ模拟结果的统 计分析结果中，相关系数分别为０．６０１６，０．５４６３， 因此ＬＧＬＣ模拟结果与观测结果更为相关，即与观 测结果更为相近。而均方根误差中，ＬＧＬＣ的模拟 结果也要比ＷＲＦ的模拟结果更接近１。因此， ＬＧＬＣ对于感热通量的模拟效果要优于ＷＲＦ的模 拟效果。 ＬＧＬＣ模拟的潜热通量的统计结果，就标准化 误差而言，ＬＧＬＣ为０．９３９１要远远优于ＷＲＦ结果 的标准化误差（０．５１３５），ＬＧＬＣ模拟的相关系数为 ０．８３７９，而ＷＲＦ模拟的相关系数为０．６６３２，可以 看出ＬＧＬＣ模拟的结果跟观测结果更为接近。均 方根误差的结果也显示ＬＧＬＣ模拟的效果要更好。 综上，可以看到ＬＧＬＣ的模拟效果在整体上均好于 ＷＲＦ的模拟效果。 ５ 总结 本文将Ｌｉ ｅｔ ａ１．（２０１０）所提出的新的湍流通 量参数化方案ＬＧＬＣ方案与ＷＲＦ模式中所使用的 湍流通量参数化方案Ｂｌａｃｋａｄａｒ方案进行比较测 试。首先，ＬＧＬＣ方案是非迭代方案，而Ｂｌａｃｋａｄａｒ 方案为迭代方案，ＬＧＬＣ方案相比Ｂｌａｃｋａｄａｒ方案 能够节省可观的ＣＰＵ时间。其次，通过离线测试 的结果对比分析，使用新的ＬＧＬＣ方案计算得出的 风应力、感热通量和潜热通量结果同ＷＲＦ模式原 程序计算出的结果相比，新方案的结果与观测事实 更为接近，而ＷＲＦ的结果则与观测事实差异较 大。ＬＧＬＣ方案相比ＷＲＦ模式中的Ｂｌａｃｋａｄａｒ方 案的离线测试结果有了较大的改善。从离线测试结 果来看，ＬＧＬＣ方案优于ＷＲＦ模式的原方案，未 来我们将会进一步将方案放到模式中去，进行在线 测试，期望对模式的预报效果有所改进。 参考文献（Ｒｅｆｅ咖ｃｅｓ） Ｂｅｌｊａａｒｓ Ａ Ｃ Ｍ，Ｈｏｌｔｓｌａｇ Ａ Ａ Ｍ．１９９１．Ｆ１ｕｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｖｅｒ ｌａｎｄ ｓｕｒｆａｃｅｓ ｆｏｒ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｍｏｄｅｌｓ［Ｊ］．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｍｅｔｅｏｒ．，３０ （３）：３２７—３４１． Ｂｌａｅｋａｄａｒ Ａ Ｋ．１９７６．Ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｔｈｅ ｎｏｃｔｕｒｎａｌ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｌａｙｅｒ［ｃ］． Ｐｒｏｃ．Ｔｈｉｒｄ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ，Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ ａｎｄ Ａｉｒ Ｑｕａｌｉｔｙ，Ｒａｌｅｉｇｈ，Ａｍｅｒ．Ｍｅｔｅｏｒ．，Ｓｏｃ．，４６—４９． Ｂｌａｃｋａｄａｒ Ａ Ｋ．１９７９．Ｈｉｇｈ ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｓ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｌａｙｅｒ［Ｍ］∥Ｐｆａｆｆｌｉｎ Ｊ，Ｚｉｅｇｌｅｒ Ｅ．Ａｄｖａｎｃｅｓ ｉｎ Ｅｎｖｉｒｏｎ— ｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．Ｇｏｒｄｏｎ ａｎｄ Ｂｒｅａｃｈ，５０—８５． Ｂｕｓｉｎｇｅｒ Ｊ Ａ，Ｗｙｎｇａａｒｄ Ｊ Ｃ，Ｉｚｕｍｉ Ｙ，ｅｔ ａ１．１９７１．Ｆｌｕｘ—ｐｒｏｆｉｌｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ［Ｊ］．Ｊ．Ａｔｍｏｓ．Ｓｃｉ．， ２８（２）：１８１—１８９． Ｃｈａｒｎｏｃｋ Ｈ．１ ９５５．Ｗｉｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｏｎ ａ ｗａｔｅｒ ｓｕｒｆａｃｅ［Ｊ］．Ｑｕａｒｔ．Ｊ． Ｒ０ｙ．Ｍｅｔｅｏｒ．Ｓｏｃ．，８１（３５０）：６３９—６４０． Ｄｙｅｒ Ａ Ｊ．１ ９７４．Ａ ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｆｌｕｘ—ｐｒｏｆｉｌｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ［Ｊ］． Ｂｏｕｎｄ．－Ｌａｙｅｒ Ｍｅｔｅｏｒ．，７（３）：３６３—３７２． Ｆａｉｒａｌｌ Ｃ Ｗ，Ｂｒａｄｌｅｙ Ｅ Ｆ，Ｒｏｇｅｒｓ Ｄ Ｐ．１９９６．Ｂｕｌｋ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｉｒ—ｓｅａ ｆｌｕｘｅｓ ｆｏｒ Ｔｒｏｐｉｃａｌ Ｏｃｅａｎ－Ｇｌｏｂａｌ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ－ Ｏｃｅａｎ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ Ｒｅｓｐｏｎｓｅ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｊ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．＇ １０１（Ｃ２）：３７４７—３７６４． Ｆａｉｒａｌｉ Ｃ Ｗ，Ｂｒａｄｌｅｙ Ｅ Ｆ，Ｈａｒｅ Ｊ Ｅ．２００３．Ｂｕｌｋ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｏｆ ａｉｒ—ｓｅａ ｆｌｕｘｅｓ：Ｕｐｄａｔｅｓ ａｎｄ ｖｅｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｃ０ＡＲＥ ａｌｇｏ— ｒｉｔｈｍ［Ｊ］．Ｊ．Ｃｌｉｍａｔｅ．，１６：５７１—５９１． 胡艳冰，高志球，沙文钰．２００６．一种新型湍流通量参数化方案的 研究［Ｊ］．河海大学学报（自然科学版），３４（Ｓｕｐｐ１．２）：１７３— １７９．Ｈｕ Ｙ Ｂ，Ｇａｏ Ｚ Ｑ，Ｓｈａ Ｗ Ｙ．２００６．Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｎ ａ ｎｅｗ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｒｎａｌ ｏｆ Ｈｏｈａｉ Ｕ— ｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ）（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ），３４（Ｓｕｐｐ１．２）：１７３— １７９． ＨＯｇｓｔｒＯｍ Ｕ Ｌ Ｆ．１９９６．Ｒｅｖｉｅｗ ｏｆ ｓｏｍｅ ｂａｓｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ＿Ｊ］．Ｂｏｕｎｄ．一Ｌａｙｅｒ Ｍｅｔｅｏｒ．，７８（３—４）； ２１５—２４６． Ｈｏｌｔｓｌａｇ Ａ Ａ Ｍ，ｄｅ Ｂｒｕｉｎ Ｈ Ａ Ｒ．１ ９８８．Ａｐｐｌｉｅｄ ｍｏｄｅｌｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｎｉｇｈｔｔｉｍｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｅｎｅｒｇｙ ｂａｌａｎｃｅ ｏｖｅｒ ｌａｎｄ［Ｊ］＿Ｊ．Ａｐｐ１．Ｍｅｔｅｏｒ．，２７ （６）：６８９—７０４． 李忠贤，周天军，孙照渤，等．２０１１．ＧＡＭＩＬ模式海气湍流通量参 数化方案的改进及其对大气环流年际变率模拟效果的影响［Ｊ］． 大气科学，３５（２）：３１１—３２５．Ｌｉ Ｚｈｏｎｇｘｉａｎ，Ｚｈｏｕ Ｔｉａｎｊｕｎ，Ｓｕｎ Ｚｈａｏｂｏ，ｅｔ ａ１．２０１１．Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ａｉｒ—ｓｅａ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘｅｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅ ｉｎ ＧＡＭＩＬ ｍｏｄｅｌ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｍｐａｃｔ ｏｎ ｓｉｍｕ— ｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｉｎｔｅｒａｎｎｕａｌ ｖａｒｉａｔｉｏｎｓ ｏｆ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｃｉｒｃｕｌａｔｉｏｎ ＥＪ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ），３５（２）： ３】】一３２５． 大７７６ 气科学 ３５卷 Ｖｏ１．３５ Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ 罗勇，王绍武，党鸿雁，等．２００２．近２Ｏ年来气候模式的发展与模 式比较计划［刀．地球科学进展，１７（３）：３７２—３７７．Ｌｕｏ Ｙｏｎｇ，Ｗａｎｇ Ｓｈａｏｗｕ，Ｄａｎｇ Ｈｏｎｇｙａｎ，ｅｔ ａ１．２００２．Ｒｅｃｅｎｔ ａｄ— ｖａｎｃｅｓ ｉｎ ｃｌｉｍａｔｅ ｍｏｄｅｌｓ ａｎｄ ｍｏｄｅｌ ｉｎｔｅｒｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｐｒｏｊｅｃｔｓ［Ｊ］． Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ Ｅａｒｔｈ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ），１７（３）：３７２—３７７． “ＹＢ，Ｇａｏ Ｚ Ｑ，Ｌｅｎｓｃｈｏｗ Ｄ Ｈ，ｅｔ ａ１．２０１０．Ａｎ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ａｐ— ｐｒｏａｃｈ ｆｏｒ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｉｎｇ ｓｕｒｆａｃｅ－ｌａｙｅｒ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｃｏｅｆｆｉ— ｃｉｅｎｔｓ ｉｎ ｎｕｍｅｒｉｃａｌ ｍｏｄｅｌｓ ＥＪ］，Ｂｏｕｎｄ．一Ｌａｙｅｒ Ｍｅｔｅｏｒ，，１３７（１）： １５３—１６５． Ｌａｕｎｉａｉｎｅｎ Ｊ．１９９５．Ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｂｅｔｗｅｅｎ ｔｈｅ Ｏｂｕｋｈｏｖ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｂｕｌｋ Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ ｎｕｍｂｅｒ ｆｏｒ ｆｌｕｘ－ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ＥＪ］．Ｂｏｕｎｄ．一Ｌａｙｅｒ Ｍｅｔｅｏｒ．，７６（１—２）：１６５— １７９． Ｌｏｂｏｃｋｉ Ｌ １９９３．Ａ ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ ｆｏｒ ｔｈｅ ｄｅｒｉｖａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｕｒｆａｃｅ－ｌａｙｅｒ ｂｕｌｋ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｆｒｏｍ ｓｉｍｐｌｉｆｉｅｄ ｓｅｃｏｎｄ－ｏｒｄｅｒ ｃｌｏｓｕｒｅ ｍｏｄｅｌｓ 口］．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｍｅｔｅｏｒ．，３２：１２６—１３８． Ｌｏｕｉｓ Ｊ １９７９．Ａ ｐａｒａｍｅｔｒｉｃ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｖｅｒｔｉｃａｌ ｅｄｄｙ ｆｌｕｘｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ＥＪ］．Ｂｏｕｎｄ．一Ｌａｙｅｒ Ｍｅｔｅｏｒ．，１７（２）：１８７—２０２． Ｌｏｕｉｓ Ｊ Ｆ，Ｔｉｅｄｔｋｅ Ｍ，Ｇｅｌｅｙｎ Ｊ Ｆ，１９８１．Ａ ｓｈｏｒｔ ｈｉｓｔｏｒｙ ｏｆ ｔｈｅ ＰＢＬ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ａｔ ＥＣＭＷＦ Ｅｃ］．Ｗｏｒｋｓｈｏｐ ｏｎ Ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｏＢｕｎｄａｒｙ Ｌａｙｅｒ Ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｍ，２５—２７，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ １９８１，５９— ８Ｏ． ＭＭＭＤ，ＮＣＡＲ．２０１０．Ｗｅａｔｈｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｆｏｒｅｃａｓｔ ＡＲＷ Ｖｅｒ— ｓｉｏｎ ３ Ｍｏｄｅｌｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｕｓｅｒ’ｓ Ｇｕｉｄｅ［－ＥＢ／ＯＬ￣．ｈｔｔｐ：∥ｗｗｗ． ｍＩＤｉｎ．ｕｃａｒ．ｅｄｕ／ｗｒｆ／ｕｓｅｒｓ／ｄｏｃｓ／ｕｓｅｒｇｕｉｄｅＶ３／ＡＲｗＵｓｅｒｓ— Ｇｕ｜ｄｅＶ３．ｐｄｆ．Ｅ２ＯＬＯ一０８—２８］． Ｍｏｎｉｎ Ａ Ｓ，Ｏｂｕｋｈｏｖ Ａ Ｍ．１９５４．Ｂａｓｉｃ ｌａｗｓ ｏｆ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｍｉｘｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ ｓｕｒｆａｃｅ ｌａｙｅｒ ｏｆ ｔｈｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ＥＪ］．Ｔｒ．Ａｋａｄ．Ｎａｕｋ ＳＳＳＲ Ｇｅｏｐｈｉｚ．Ｉｎｓｔ．，２４（１５１）：１６３—１８７． Ｐａｕｌｓｏｎ Ｃ Ａ．１９７０．Ｔｈｅ ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌ ｒｅｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎ ｏｆ ｗｉｎｄ ｓｐｅｅｄ ａｎｄ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｐｒｏｆｉｌｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｕｎｓｔａｂｌｅ ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ ｓｕｒｆａｃｅ １ａｙｅｒ ［Ｊ］．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｍｅｔｅｏｒ．，９：８５７—８６１． Ｔａｙｌｏｒ Ｋ Ｅ．２００１．Ｓｕｍｍａｒｉｚｉｎｇ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｍｏｄｅｌ ｐｅｒｆｏｒｍ— ａｎｔｅ ｉｎ ａ ｓｉｎｇｌｅ ｄｉａｇｒａｍ［Ｊ］．Ｊ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．，１０６（Ｄ７）：７１８３— ７１９２． 王自强，缪启龙，高志球，等．２０１０．ＳＡＭＩＬ大气环流模式海面湍 流通量参数化方案研究ＥＪ］．大气科学，３４（６）：１１５５—１１７６． Ｗａｎｇ Ｚｉｑｉａｎｇ，Ｍｉａｏ Ｑｉｌｏｎｇ，Ｇａｏ Ｚｈｉｑｉｕ，ｅｔ ａ１．２０１０．Ａｉｒ—ｓｅａ ｔｕｒｂｕｌｅｎｔ ｆｌｕｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｃｈｅｍｅｓ ｉｎ ＳＡＭＩＬ ｍｏｄｅｌ Ｅ Ｊ］． Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｊｏｕｒｎａ１ ｏｆ Ａｔｍｏｓｐｈｅｒｉｃ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ（ｉｎ Ｃｈｉｎｅｓｅ），３４（６）： ｌ１５５—１１６７． Ｗａｎｇ Ｓ Ｐ，Ｗａｎｇ Ｑ，Ｄｏｙｌｅ Ｊ．２００２．Ｓｏｍｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓ ｏｆ Ｌｏｕｉｓ ｓｕｒｆａｃｅ ｆｌｕｘ ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ［ｃ］．Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ，１ ５ｔｈ Ｓｙｍｐｏｓｉｕｍ ｏｎ Ｂｏｕｎｄａｒｙ Ｌａｙｅｒｓ ａｎｄ Ｔｕｒｂｕｌｅｎｃｅ，Ａｍｅｒ．Ｍｅｔｅｏｒ．Ｓｏｃ．，Ｗａ— ｇｅｎｉｎｇｅｎ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ，５４７—５５０． Ｗｅｂｓｔｅｒ Ｐ Ｊ，Ｌｕｋａｓ Ｒ．１９９２．ＴＯＧＡ ＣＯＡＲＥ：Ｔｈｅ ｃｏｕｐｌｅｓ ｏｃｅａｎ— ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ［Ｊ］．Ｂｕｌ１．Ａｍｅｒ．Ｍｅｔｅｏｒ．ＳＯｃ．， ７３（９）：１３７７—１４１６． Ｗｕ Ｊｉｎ．１９８８．Ｏｎ ｎｏｎｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎ ｂｅｔｗｅｅｎ ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ ｌｅｎｇｔｈ ａｎｄ ｗｉｎｄ—ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｖｅｌｏｃｉｔｙ［Ｊ］．Ｊ．Ｏｃｅａｎｏｇｒａｐｈｙ，４４（５）： ２５４—２６０． Ｙｅｌｌａｎｄ Ｍ，Ｔａｙｌｏｒ Ｐ Ｋ．１９９６．Ｗｉｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｏｐｅｎ ｏｃｅａｎ［Ｊ］．Ｊ．Ｐｈｙｓ．Ｏｃｅａｎｏｇｒ．，２６（４）：５４１—５５８． Ｚｈａｎｇ Ｄａｌｉｎ，Ａｎｔｈｅｓ Ｒ八１９８２．Ａ ｈｉｇｈ－ｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌ ｏｆ ｔｈｅ ｐｌａｎｅｔａｒｙ ｂｏｕｎｄａｒｙ ｌａｙｅｒ－－Ｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ ｔｅｓｔｓ ａｎｄ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｓ ｗｉｔｈ ＳＥＳＡＭＥ－７９ ｄａｔａ＿Ｊ］．Ｊ．Ａｐｐ１．Ｍｅｔｅｏｒ．，２１：１５９４—１６０９．
