随机扰动微物理方案的温度倾向对模拟超级单体风暴的影响开题报告

1. 本选题研究的目的及意义

超级单体风暴作为一种破坏性极强的灾害性天气，对人类的生命财产安全和社会经济发展构成严重威胁。

深入理解超级单体风暴的形成和发展机制，提高对其预报的准确性和精细化程度，对于防灾减灾具有重要意义。

微物理过程作为超级单体风暴发展演变过程中不可忽视的环节，对风暴的强度、结构以及降水等方面均有显著影响。

2. 本选题国内外研究状况综述

超级单体风暴的数值模拟研究一直是气象学领域的热点和难点，国内外学者在微物理方案方面开展了大量研究，并取得了一系列重要成果。

1. 国内研究现状

国内学者在超级单体风暴数值模拟方面起步较晚，但近年来发展迅速，在微物理方案方面取得了一定的进展。

3. 本选题研究的主要内容及写作提纲

1. 主要内容

本研究将以典型超级单体风暴个例为研究对象，利用wrf数值模式，通过引入随机扰动微物理方案，对比分析不同方案对超级单体风暴温度倾向模拟的影响，并探讨其物理机制。

主要研究内容包括：
1.不同微物理方案对超级单体风暴温度倾向模拟的影响：利用wrf模式，分别采用不同的微物理方案（包括引入随机扰动的方案和未引入随机扰动的方案）对超级单体风暴个例进行数值模拟，分析比较不同方案模拟得到的温度倾向的空间分布特征、时间演变特征及其差异，评估不同方案对温度倾向模拟的影响。

4. 研究的方法与步骤

本研究将采用数值模拟的方法，利用中尺度天气研究与预报模式(wrf)对典型超级单体风暴个例进行高分辨率模拟研究。

首先，收集研究个例的必要数据，包括再分析资料、雷达资料、探空资料等，并对数据进行质量控制和预处理。

其次，根据研究目标和需求，设置wrf模式的模拟区域、网格分辨率、模拟时间、物理参数化方案等。

5. 研究的创新点

本研究的创新点主要体现在以下两个方面：
1.将随机扰动微物理方案应用于超级单体风暴温度倾向的研究：目前，关于随机扰动微物理方案的研究主要集中在对降水预报的影响方面，而对温度倾向影响的研究相对较少。

本研究将随机扰动微物理方案应用于超级单体风暴温度倾向的研究，可以为深入理解微物理过程对温度倾向的影响提供新的视角。

2.探讨温度倾向对超级单体风暴动力结构和演变过程的影响机制：以往的研究大多关注微物理过程对风暴动力结构的影响，而对温度倾向这一关键因素的作用机制研究还不够深入。

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] 孙继松, 赵坤, 刘吉, 等. 云和降水物理学[m]. 北京: 气象出版社, 2019.

[2] 王晓芳. 对流云降水物理与人工增雨[m]. 北京: 气象出版社, 2021.

[3] 刘黎平, 刘奇俊. 近30年中国地区超级单体风暴的客观识别及环境特征分析[j]. 气象学报, 2018, 76(4): 549-566.