3.3.3 降水
将URB试验和NURB试验模拟的南京站和滁州站(强降水集中地区)的降水日变化与相应的OBS (观测)进行对比,如图3.9所示。显然,从图3.9中可以看到,2003年7月4日和7月5日各有一次降水发展过程。与第二次过程相比,南京站第一次降水过程强度明显较强,滁州站的两次降水过程强度相当。图3.9(a)表明,URB试验模拟的南京站最大降水发生时刻仅落后观测1h,而NURB试验模拟的最大降水发生时刻则相较于观测提前1h。与NURB 试验 (40.0mm/h)相比,URB 试验模拟的最大降水率 (45.5 mm/h)更接近于OBS (49.9mm/h)。URB试验准确地刻画出了滁州站的日降水变化趋势,其最大降水发生时刻与OBS完全吻合,而NURB试验模拟的第一次最大降水发生时刻与观测相比提前了2h [图3.9(b)]。尽管两个试验都低估了南京站和滁州站的最大降水率,但是NURB试验低估更为明显。总体而言,图3.9的结果说明URB试验对降水日变化的刻画能力要高于NURB试验。

图3.9 OBS、URB试验和NURB试验模拟的降水日变化(https://www.daowen.com)
将URB试验模拟的24h (2003年7月4日12:00至7月5日12:00)累计降水分布与相应的气象站观测进行对比,如图3.10所示。不难发现,尽管URB 试验模拟的降水范围与实测相比偏窄,但是控制试验还是成功地再现了雨带的分布。此外,观测到的降水极值为350mm,降水中心点位于(118.3°E,32.3°N),URB试验模拟的降水极值中心位于(118.2°E,32.1°N),模拟的降水极值为326mm。对比发现,URB试验的模拟结果与观测较为一致。以上分析表明,本研究工作所采用的集合方案是有效的。模式能够较好地刻画降水期间的天气背景,模拟的主要气象要素如温度、降水等的分布和变化与实际较为吻合,为研究城市化对短期强降水过程的影响奠定了良好的基础。

图3.10 24h累计降水分布