1. 本选题研究的目的及意义
台风是一种具有巨大破坏力的自然灾害,其准确预报对减轻台风灾害损失、保障人民生命财产安全具有重要意义。
数值模拟是台风预报的重要手段之一,而亚格子应力模型作为数值模拟的核心部分,其选取直接影响着台风模拟结果的准确性。
本选题旨在研究不同亚格子应力模型对台风模拟的影响,揭示不同模型在模拟台风路径、强度和结构方面的差异,并分析其原因,为提高台风数值模拟的精度和改进预报方法提供科学依据。
2. 本选题国内外研究状况综述
亚格子应力模型是计算流体力学和数值天气预报领域的重要研究课题,国内外学者对此进行了大量的研究,并取得了丰硕的成果。
1. 国内研究现状
国内学者在亚格子应力模型对台风模拟的影响方面开展了一系列研究工作,取得了一些有意义的成果。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
本研究将利用数值模拟方法,比较三种亚格子应力模型,即Smagorinsky模型、动力Smagorinsky模型和尺度自适应模型,对台风模拟的影响。
具体研究内容包括:
1.三种亚格子应力模型的原理和特点分析。
2.设计合理的数值模拟方案,包括选择合适的数值模式、确定模拟区域和初始条件、设置模型参数等。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟的方法,利用气象数值模式WRF(WeatherResearchandForecastingModel)进行台风模拟试验。
具体步骤如下:
1.收集并处理台风历史观测数据,包括台风路径、强度、风场、降水等,用于数值模拟的初始场和验证数据。
2.根据研究区域和台风特征,设置WRF模式的模拟区域、分辨率、物理参数化方案等。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于:
1.系统比较了三种常用亚格子应力模型对台风模拟的影响,并结合台风路径、强度、风场结构和降水结构等多个方面进行综合评估,为选择合适的亚格子模型提供参考。
2.深入分析了不同亚格子模型模拟结果差异的原因,揭示了亚格子应力模型对台风模拟的影响机制,有助于改进现有模型和发展新的参数化方案。
3.研究结果可为提高台风数值预报的精度提供科学依据,进而为防灾减灾提供更有效的支持。
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] 黄乃宝, 黄思, 钟科, 等. 基于WRF模式不同边界层参数化方案对“山竹”台风模拟的影响[J]. 热带气象学报, 2020, 36(5): 644-657.
[2] 余贞寿, 郑峰, 李昕, 等. WRF模式不同微物理方案对台风“利奇马” (2019) 模拟性能的对比分析[J]. 大气科学, 2021, 45(4): 930-948.
[3] 高建芸, 魏章, 郑浩, 等. 2016年“尼伯特”台风路径和强度预报误差分析[J]. 气象, 2018, 44(12): 1540-1550.
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