Використання методів релаксації в моделі WRF для аналізу метеорологічних умов в Україні за тривалий період.

Анотація

Досліджена можливість використання методів сіткової й спектральної релаксації та інших опцій у мезомасштабній моделі WRF, що дозволяють виконувати тривалі неперервні розрахунки. Виконано ряд розрахунків із різними комбінаціями налаштувань та проведено порівняння обраних метеорологічних параметрів із наземними вимірами. Наведені базові рекомендації для вибору оптимальної комбінації параметрів розрахунку, що дозволяють отримувати неперервні метеорологічні поля за тривалий термін (декілька місяців), які добре узгоджуються з вимірами, зберігають великомасштабні синоптичні структури і мають відхилення від вимірів, співрозмірне з результатами короткострокового моделювання за відповідні періоди часу. Обрана оптимальна комбінація параметрів дозволила виконати неперервний розрахунок за період з 01.01.2019 по 06.11.2019 без накопичення відхилень. У тривалому розрахунку метеорологічних умов в Україні на сітці із просторовим дозволом 0,15 ºС було отримано для температури на висоті 2 метри середню абсолютну помилку МАЕ=2,05 ºС при коефіцієнті кореляції Corr=0,97, для швидкості вітру на висоті 10 метрів MAE=1,4 м/с,Corr=0,75, для напрямку вітру на висоті 10 метрів MAE=24,6 Corr=0,66. У роботі досліджений вплив параметризацій підстилаючої поверхні і діяльного шару ґрунту на якість розрахунку метеорологічних полів. Використання опції оновлення температури водної поверхні дозволило зменшити MAE для температури з 2,17 ºC до 2,05 ºC. У кожній з досліджуваній моделі поверхні були виявлені свої переваги та недоліки. Параметризації RUC і NOAH LSM показали гарне узгодження з вимірами по всіх досліджуваних параметрах і можуть бути рекомендовані для використання в тривалих неперервних розрахунках. Тривалий розрахунок з обраними параметрами дозволив вірно описати процес акумуляції та сходження сніжного покрову і вірно змоделювати температуру верхнього шару ґрунту. В роботі показано, що недоліком тривалого розрахунку є обмежені можливості у визначенні температури нижніх шарів ґрунту.