Physically consistent mesoscale model evaluation in complex terrain

Gaspard Simonet

doi:10.1002/qj.70063

Physically consistent mesoscale model evaluation in complex terrain

2025-11-06

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AI

DOI：10.1002/qj.70063

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本研究介绍了一种针对复杂地形下中尺度大气模型的创新评估技术，解决了与格点（GP）选择、模型分辨率以及模型与观测站点之间地形和测量高度差异相关的问题。该技术包含一个预评估步骤，旨在通过校正因传感器高度差异（表面层诊断变量与实际测量高度之间）产生的系统偏差来提高模型评估的准确性。此外，提出了一种考虑山谷大气时间演变的干绝热递减率校正方法。我们选择一个物理上合理的格点（PCGP）进行与点观测数据的评估，该格点能比最近格点（NGP）更好地代表测量站点处的地形和地表覆盖特征。通过使用不同网格间距的天气预报研究（WRF）模拟，对因河谷的一个天气系统未受干扰的谷风日进行了案例分析。结果表明，从NGP及其周围八个格点中选择用于模型评估的格点，其影响与改变模型分辨率相当。所提出的方法在减少模型性能评估中的不确定性方面显示出巨大潜力，特别是在表面特征异质性导致较大变异的较粗糙区域。尽管PCGP并未始终在统计上比NGP与观测值有更好的吻合度，但它通过确保模型地形和地表覆盖特征与观测站点一致，实现了具有物理意义的比较。然而，PCGP的确定受限于测量站点处土地利用信息的可用性。

Keyword:

grid-point selection

lapse-rate correction

mountainous terrain

physically consistent grid point

sensor-height correction

WRF

Physically consistent mesoscale model evaluation in complex terrain

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