1. 本选题研究的目的及意义
积云对流作为大气环流中的重要组成部分，对天气和气候系统有着至关重要的影响。
由于积云对流的水平尺度较小，现有的数值天气预报模式和气候模式无法直接解析，因此需要采用积云对流参数化方案来描述其对大尺度环境的影响。
积云对流参数化方案的提出为模拟和预测天气气候提供了有效途径，但目前已有的方案种类繁多，且各有优缺点，其模拟效果受模式分辨率的影响很大。
2. 本选题国内外研究状况综述
积云对流参数化方案的研究历史悠久，一直是大气科学领域的热点和难点问题。
1. 国内研究现状
国内学者在积云对流参数化方案研究方面取得了一定的进展，例如，李建平等人(2010)研究了不同对流参数化方案对中国区域强降水模拟的影响，指出不同方案对降水模拟的影响存在显著差异。
3. 本选题研究的主要内容及写作提纲
1. 主要内容
本研究将采用数值模拟的方法，选取几种典型的积云对流参数化方案，将其嵌入到数值模式中，通过设计不同的模式分辨率开展数值试验，对比分析不同方案对模式空间分辨率的敏感性。
具体研究内容如下：
1.不同积云对流参数化方案的比较分析:选取几种应用广泛的积云对流参数化方案，例如Kain-Fritsch方案、Grell-Freitas方案、Zhang-McFarlane方案等，介绍其基本原理、优缺点以及适用范围。
4. 研究的方法与步骤
本研究将采用数值模拟和对比分析的方法，具体步骤如下：
1.收集和整理资料:收集相关文献资料，了解积云对流参数化方案的研究现状、发展趋势以及存在的问题。
收集研究所需的气象数据，例如ERA5再分析资料、探空资料、地面观测资料等。
2.选择和熟悉研究工具:选择合适的数值模式作为研究平台，例如WRF模式、CESM模式等，熟悉模式的代码结构、物理过程以及使用方法。
5. 研究的创新点
本研究的创新点在于：
1.系统比较分析不同积云对流参数化方案对模式分辨率的敏感性:以往研究多关注不同方案对模拟结果的影响，本研究将重点关注方案对模式分辨率的敏感性差异，为不同分辨率模式选择合适的参数化方案提供更精准的指导。
2.结合实例应用，验证方案对分辨率敏感性的研究结论:选取典型天气个例，对比分析不同积云对流参数化方案在不同分辨率模式下的模拟效果，以期为改进天气预报和气候预测提供更可靠的科学依据。
3.深入探讨敏感性差异的物理机制:从参数化方案的物理机制出发，分析不同方案对模式分辨率敏感性差异的原因，为改进现有参数化方案提供理论参考。
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.孙建华, 赵玉春, 周秀骥, 等. 近十年中国区域气候模式发展和应用进展[J]. 应用气象学报, 2020, 31(1): 1-18.
2.李超, 高学山, 颜红, 等. WRF模式中不同对流参数化方案对一次华南暴雨模拟的影响[J]. 气象, 2019, 45(1): 59-71.
3.段明铿, 周天军, 郑飞. 几种积云对流参数化方案对中国区域夏季降水的模拟能力评估[J]. 大气科学, 2019, 43(4): 839-855.
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