基于中尺度模式MM5下的海洋蒸发波导预报研究

蒸发波导是发生在海气边界层的一种异常折射现象,由于其分布范围广、发生概率大,被认为是对海上电子设备影响最为显著的波导类型,成为各国海军竞相研究的焦点。然而由于其形成机制复杂,且在近岸沿海地区由于海陆分布不均,以及海岸地形和海陆风等因素的作用,会造成蒸发波导的近岸效应,这种效应会影响蒸发波导高度诊断的准确率。目前国内外蒸发波导诊断模式有P-J模式、MGB模式、NPS模式、Babin模式等,但其基本原理都是依赖Monin-Obukhov相似理论,只是用于确定近地层通量和特征尺度的方法不同,且仅适用于定常和水平均匀的开阔海域,并没有考虑到蒸发波导的近岸效应。针对这一问题,文中在Babin模式的基础上引入张强、胡隐樵的通量廓线关系(非线性修正因子αv)与阵性风速wg,从而将蒸发波导诊断模式的适用范围扩展到近岸沿海地区和甚低风速条件下。此外在中尺度模式MM5的基础上,耦合改进的Babin模式,发展建立了一个海洋蒸发波导高度预报模式,并对预报模式进行数值模拟,利用2002年5月25—26日福建平潭岛的海上大气实测数据与雷达探测结果对预报模式输出结果进行了验证。验证结果表明:在0—48小时内模式输出值与实测值拟和较好且变化规律一致,预报蒸发波导高度平均误差为0.193;且蒸发波导高度预报结果与雷达实际探测结果一致。