Diagnóstico de sesgos en el modelo CMA-GFS para la subestimación de precipitaciones intensas asociadas a un vórtice del suroeste

Wang Lei ,  

Zhang Li ,  

Xu Guoqiang ,  

Hu Jianglin ,  

摘要

Del 29 al 30 de junio de 2025, se produjo un episodio de precipitaciones intensas persistentes en el noreste de Sichuan, acompañado por el rápido desarrollo de un vórtice del suroeste. El sistema global de asimilación y pronóstico meteorológico de la Administración Meteorológica de China (CMA-GFS) predijo adecuadamente este proceso de fuertes precipitaciones y las principales áreas afectadas, pero subestimó significativamente la extensión e intensidad máxima de las lluvias torrenciales. Este estudio utilizó observaciones de precipitaciones, datos de reanálisis ERA5 y datos de pronósticos operativos de CMA-GFS para analizar los sesgos del modelo de pronóstico desde las perspectivas de patrones de circulación, balance de vorticidad, fuente térmica aparente (Q1), estructura de circulación vertical y balance de vapor de agua en la columna total. Los resultados muestran que CMA-GFS no logró predecir con precisión el rápido desarrollo del vórtice del suroeste, cuya intensidad se subestimó significativamente. La contribución positiva del término de divergencia cerca de 800 hPa fue pequeña, lo que resultó en un insuficiente crecimiento de la vorticidad positiva en las capas bajas; la convergencia en la capa baja era dispersa, el movimiento ascendente era débil y la transferencia vertical de vorticidad era insuficiente; la Q1 era débil, y la retroalimentación del calentamiento no adiabático sobre el movimiento ascendente y la convergencia de la capa baja era inadecuada, dificultando el desarrollo y mantenimiento de la estructura vertical del vórtice del suroeste. En el lado sureste de la región de precipitaciones intensas, el transporte de vapor de agua en toda la columna fue débil, con una entrada de vapor de agua desde el sur insuficiente y una mayor salida desde el norte, lo que resultó en una entrada neta de vapor de agua regional notablemente baja. Estos sesgos dinámicos, térmicos y de vapor de agua debilitaron conjuntamente la retroalimentación positiva entre la convergencia de capa baja, el desarrollo del vórtice, la incorporación de aire cálido y húmedo, y el calentamiento no adiabático, siendo esta la razón principal de la subestimación del modelo en la intensidad y extensión de las precipitaciones intensas. Los experimentos de sensibilidad mostraron que, al reducir los efectos de mezcla del momento en la parametrización de convección, los términos de divergencia en las capas bajas, el transporte vertical en capas bajas y medias, la Q1, la entrada neta regional de vapor de agua y las precipitaciones aumentaron; al corregir los sesgos de humedad inicial en la trayectoria de entrada de vapor de agua, aumentaron la entrada de vapor de agua y las precipitaciones en el área objetivo; se logró una mejora más significativa cuando ambos ajustes se combinaron. Los resultados de este estudio pueden proporcionar una referencia para el diagnóstico de sesgos de pronóstico de fuertes precipitaciones asociadas con el vórtice del suroeste en el CMA-GFS y la mejora de procesos físicos relacionados.

关键词

vórtice del suroeste;precipitaciones intensas;modelo CMA-GFS;diagnóstico de sesgos

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