Abstrak
Penelitian sebelumnya tentang presipitasi yang disebabkan oleh siklon tropis (TC) sebagian besar berfokus pada TC yang kuat sementara penelitian sistematis tentang sistem yang lemah masih terbatas. Penelitian ini menggunakan model penelitian dan prakiraan cuaca (WRF) resolusi tinggi (3 km) untuk menyelidiki sensitivitas presipitasi lebat yang dihasilkan oleh TC lemah Mulan (2022) di atas Laut Cina Selatan terhadap skema parameterisasi kumulus dan mikrofisika. Enam parameterisasi kumulus dan lima skema mikrofisika dikonfigurasikan dengan simulasi yang divalidasi terhadap pengamatan pengukur. Hasil menunjukkan bahwa parameterisasi kumulus memiliki pengaruh yang signifikan terhadap simulasi presipitasi sementara skema mikrofisika menunjukkan dampak yang relatif kecil dalam kasus ini. Kombinasi skema kumulus New Tiedtke dan skema mikrofisika WRF Single-Moment 6-class (WSM6) menghasilkan simulasi presipitasi terbaik dibandingkan dengan pengamatan. Investigasi lebih lanjut mengungkapkan bahwa parameterisasi kumulus memodulasi sirkulasi skala besar yang disimulasikan, transportasi kelembapan, dan kecepatan vertikal. Skema New Tiedtke menghasilkan lintasan TC yang lebih ke utara dan aliran tenggara yang lebih intensif di sepanjang pantai Tiongkok Tenggara, yang selaras dengan zona presipitasi lebat yang diamati dan menyediakan kondisi dinamis dan termodinamika yang menguntungkan untuk presipitasi. Sebaliknya, skema Betts-Miller-Janjić (BMJ) menyelesaikan interaksi awan-lingkungan secara tidak memadai, yang mengakibatkan konveksi berlebihan dan pemanasan laten, yang memperkuat presipitasi kumulus dibandingkan dengan skema New Tiedtke. Di antara skema parameterisasi kumulus, skema Kain-Fritsch (KF) dan BMJ berkinerja buruk karena perkiraan konveksi dalam yang berlebihan sementara skema New Tiedtke dan Multi-skala KF (MSKF) menunjukkan kinerja yang lebih baik. Studi ini memberikan referensi yang berharga untuk penelitian prediksi presipitasi lebih lanjut di wilayah studi dan area yang berdekatan.
Poin-poin Utama
- Skema Cumulus memainkan peran yang lebih signifikan dibandingkan skema mikrofisika dalam simulasi presipitasi Mulan pada jarak grid 3 km.
- Menggabungkan skema New Tiedtke dan WSM6 menghasilkan simulasi presipitasi Mulan yang paling akurat melalui siklus hidupnya
- Perbedaan perlakuan konveksi dangkal dapat mendorong bias konveksi dalam dan presipitasi dalam skema kumulus dengan mensimulasikan siklon tropis Mulan yang lemah
Ringkasan Bahasa Sederhana
Studi ini berfokus pada bagaimana konfigurasi model yang berbeda memengaruhi kinerja dalam simulasi curah hujan lebat yang dihasilkan oleh siklon tropis (TC) yang lemah, yang kurang mendapat perhatian dalam penelitian sebelumnya. Model penelitian dan prakiraan cuaca beresolusi tinggi digunakan untuk memeriksa TC Mulan, yang terbentuk di Laut Cina Selatan pada tahun 2022. Secara khusus, studi ini menguji bagaimana pilihan skema parameterisasi kumulus dan mikrofisika dalam model memengaruhi curah hujan yang disimulasikan. Hasilnya menunjukkan bahwa skema parameterisasi kumulus memiliki dampak besar pada hasil sementara skema mikrofisika memainkan peran yang lebih kecil. Skema parameterisasi kumulus yang berbeda dapat mengubah pola cuaca skala besar yang disimulasikan dan dengan demikian memengaruhi intensitas dan lokasi curah hujan. Di antara skema parameterisasi kumulus yang dievaluasi, skema BMJ dan KF berkinerja buruk sementara skema New Tiedtke dan MSKF menunjukkan keterampilan yang unggul. Parameterisasi kumulus juga memengaruhi proses mikrofisika secara tidak langsung, yang selanjutnya memengaruhi simulasi curah hujan. Studi ini memiliki implikasi untuk prediksi curah hujan yang dihasilkan oleh TC yang lemah, yang masih menyebabkan dampak sosial ekonomi yang substansial di sepanjang garis pantai Cina.
