模式分辨率对台风“天鸽”（2017）模拟效果的影响

赵杨洁，李江南，董雪晗，冯业荣

(1.中山大学大气科学学院/广东省气候变化与自然灾害研究重点试验室，广东广州510275；2.东莞市气象局，广东东莞523000；3.中国气象局广州热带海洋气象研究所/广东省区域数值天气预报重点实验室，广东广州510641)

1 引 言

我国是世界上受热带气旋（TC）影响最多的国家之一。热带气旋给我国带来严重的气象灾害[1]，而热带气旋的主要灾害往往在登陆前后造成[2]，因此，TC路径和强度的预报对于防灾减灾是非常重要的。数值模式在TC的预报中有越来越重要的地位，但是数值预报还有很多的不确定性[3]，其中模式网格分辨率就是其中之一。

Gentry等[4]研究了TC强度对1～8 km水平网格分辨率的敏感性；结果发现，随着分辨率的提高，TC明显加强，从8 km到1 km的水平分辨率，TC中心气压减少30 hPa。Fierro等[5]也发现，高分辨率模拟中增强了TC的强度。邓连堂等[6]研究了水平分辨率对连续暴雨的影响，发现提高水平分辨率能改善预报效果，但较高分辨率时模拟的降水强度偏强，分辨率对环流形势的影响较小。文映方等[7]利用不同水平分辨率（1、2、3、4 和 5 km）的中尺度数值模式WRF模拟1319号台风“天兔”，认为改变水平分辨率对台风路径影响不大，对台风强度和微物理结构的影响较大，尤其是对垂直运动和降水强度的影响最大。Schwartz等[8]对比WRF模式2 km和4 km分辨率下北美强对流和大雨的预报结果，和4 km的预测结果相比，2 km的结果并未出现明显的优化。Kevin等[9]认为台风强度对于网格分辨率敏感度大，网格分辨率越高，台风强度越大。Sun等[10]研究发现，台风的发展与模式水平分辨率和对流参数化方案都有关。

许多研究都认为模式的水平分辨率和垂直分辨率应满足一定的协调关系[11-13]，水平分辨率达到较高精度后，粗的垂直分辨率会放大地形作用。Lindzen[14]提出水平分辨率和垂直分辨率应满足准地转流中垂直尺度与水平尺度的罗斯比与重力波的离散关系，过高的水平分辨率会导致模型“噪声”增加，降低模拟的效果。水平分辨率和垂直分辨率的不协调会产生虚假的重力波[15]。双向嵌套模式下，不同嵌套层之间有信息交流，嵌套层之间水平分辨率差距很大，不同嵌套层使用统一的垂直分辨率，会导致有些层水平分辨率和垂直分辨率不匹配的问题。曾庆存[16]认为不同分辨率模式相嵌套本身存在一个封闭假设性问题，一个预报场的误差会逐渐下传从而引起所有分辨率层的预报误差。双向嵌套模式中，水平分辨率和垂直分辨率不协调的嵌套层产生的虚假的重力波会随着嵌套网格之间的信息交流传播，从而降低整体的模拟效果。Lucas等[17]和孙希进等[18]对比了单向嵌套和双向嵌套，发现虚假的计算波会在嵌套层中传播，双向嵌套抑制虚假波的能力高于单向嵌套。因此，探究在双重嵌套下模式对垂直分辨率的敏感性问题具有一定的意义。

以前的研究主要是针对水平分辨率来讨论，对垂直分辨率的影响研究较少。而且很多工作是直接改变模式的水平分辨率来研究对模拟结果的影响，认为提高嵌套层数能优化模拟的结果，却没有考虑到改变水平分辨率后引起的水平分辨率和垂直分辨率不协调的问题进而对模拟结果有影响。因此，本文将通过分别改变双向水平嵌套层数从而改变水平分辨率和改变垂直分辨率来进行敏感性试验，并将水平和垂直分辨率两种因素结合起来分析，探究模式分辨率对TC的影响，为改进台风预报提供参考。

2 个例介绍

1713号强台风“天鸽”于2017年8月20日06时（世界时，下同）在 128°E，20.4°N 的太平洋洋面上生成，生成时中心气压为1 000 hPa，近中心最大风速为18 m/s。21日18时到达巴林塘海峡北部的巴坦群岛之后继续向西移动进入南海。从生成到进入南海这段时间，台风强度缓慢增强，但进入南海以后开始迅速发展，24 h之内强度等级由热带风暴变为强台风。于23日05时左右在广东省珠海市大岩口咀登陆，登陆前1 h中心气压为940 hPa，最大风速为48 km/h，移动速度为30 km/h。登陆以后“天鸽”继续向西北方向移动，强度迅速减弱，登陆后2 h减弱为台风，8月24日09时消散。台风“天鸽”是2017年对广东省影响最大的台风，给珠江三角洲地区带来重大破坏。尤其是给珠江口西岸地区带来几十年一遇的罕见风灾，澳门地区城市内风速最高达到15级。台风“天鸽”造成了26人死亡和43.1亿美元的经济损失。

3 资料和试验设计

3.1 资 料

模拟试验所选取的初始条件和边界条件采用NCAR/NCEP的最终分析资料（FNL），FNL数据的时间间隔为6 h，水平分辨率为1°×1°，垂直方向32层。文中所使用的台风“天鸽”路径数据和强度数据来自于台风数据实时发布网（http://typhoon.zjwater.gov.cn/default.aspx）。

3.2 试验设计

本文选用非静力中尺度数值模式WRF V3.8.1。WRF模式是一种完全可压非静力模式，采用Arakawa C网格，集数值天气预报、大气模拟及数据同化于一体的模式系统，能够更好地改善对中尺度天气的模拟和预报[19]。试验选取墨卡托地图投影，模拟所选取的区域中心为118.64°E，18.54°N，模拟区域范围是 100～136 °E，3～33 °N。模式母嵌套区域的水平分辨率都为27 km，模拟时长统一为112 h，从2017年8月20日00时开始模拟。模式大气层顶都为50 hPa，采用NOAH陆面过程方案[20]、Lin云微物理方案[21-22]、YSU非局地闭合边界层方案[23]、RRTM长波辐射方案[24]和Dudhia短波辐射方案[25]。除了水平分辨率为1 km方案外，其他方案都采用了KF对流参数化方案[26]，目前对于高分辨率模式模拟中是否应该使用对流参数化方案还没有定论，因此本文对于使用KF方案的合理性进行了比较试验。为了探究水平和垂直分辨率对台风“天鸽”的影响，分别设置多种双向嵌套层和垂直分辨率方案来进行三组模拟试验（表1），试验组A，垂直方向是27层，试验组B，垂直方向是30层，这两组试验通过双向嵌套层数不同从而改变水平分辨率。试验组C，双向嵌套层数相同，水平分辨率相同，但是垂直层数不同，垂直分辨率不同，所有方案的垂直分层方法统一采用双曲正切的方法。

4 模拟结果分析

4.1 路 径

试验组A（图1）四种方案都大致模拟出了台风的路径，模拟的台风在进入南海之后的运动方向和实际基本一致。虽然模拟的轨迹变化方向相似，但是不同水平分辨率方案的路径误差却变化较大（表2），说明这四个方案都能大致地模拟出副高的分布和变化情况[27]，但是水平分辨率的变化在一定程度上能影响环境场的模拟结果，从而改变台风路径的模拟情况。在台风穿过巴林塘海峡之前，四种方案模拟的路径都在实况路径的南侧并且差距不大，且都基本保持着西偏北的轨迹走向。穿过海峡以后，台风路径基本都是先向西南方向偏转，随后向北偏转和实际台风前进方向一致。2-L27方案和3-L27方案路径非常相似并且稍优于1-L27方案，4-L27方案模拟路径效果最不理想，距离实际路径偏离最远。总的来说，水平分辨率从27 km到9 km，模拟结果得到一定程度的优化，从9 km到3 km，模拟结果变化很小，分辨率从3 km精细到1 km时，模拟路径误差明显增大。因此，可以认为单纯地提高水平分辨率并不能保证模拟结果的优化。对于提升水平分辨率到1 km时模拟结果出现明显偏大的原因应该来自于新增加的1 km嵌套层，在分辨率为1 km的子嵌套区域产生了大量的虚假波动逐渐传递到母嵌套区域[18]，说明分辨率为1 km的嵌套层和垂直分辨率匹合度很差，产生的虚假信息传递到粗网格区域，使得模拟效果变差。当垂直层数为27层时，模拟路径对水平分辨率的改变较为敏感，改变模式的水平分辨率能较大程度改变模拟路径的结果。

试验组A四种方案在模拟的中后期和实际路径误差都达到了50 km以上（表2）。根据各方案的平均路径误差来看，3-L27方案和2-L27方案误差接近，3-L27方案72 h距离误差比2-L27方案增大了23 km，4-L27方案距离误差平均最大，达到了约98 km。这表明4-L27方案模拟的台风路径间存在较大的差异。试验组A中所有试验方案模拟方案都是48 h的距离误差最小，其中1-L27方案距离误差最小。到了模拟后期72 h，2-L27方案距离误差最优。结合图1的台风路径情况，认为试验组A中2-L27方案模拟的台风路径最接近实际台风路径，4-L27方案模拟效果最差。

图2为垂直分辨率取为30层时试验组B模拟的台风路径，从图中可以看到四种方案模拟的台风轨迹整体较为相似，且较试验组A整体路径偏北。水平分辨率为27 km时模拟路径在模拟的前期相对于实际路径偏北，中后期较为靠近实际路径。2-L30方案相对于1-L27方案模拟的台风轨迹的形状更加接近实际路径，台风整体运动趋势和台风实际情况相近且路径距离误差也较小，可以说两层嵌套相对于一层嵌套而言稍有优化。3-L30方案模拟的台风路径和实际路径差距很小；除了刚进入南海时有小幅度的距离偏差，基本运动轨迹和实际路径一致，登陆点也和实际登陆点基本一致，模拟效果很好，基本上还原了台风“天鸽”的行动轨迹。4-L27方案模拟的路径也较好，只是在模拟前期相对实际路径有小幅度的偏离，模拟中后期和实际路径基本一致。当垂直层数为30层时，随着水平分辨率的增加，台风路径的模拟情况有明显的优化。

表3可以看到，试验组B四种嵌套方式模拟出的台风误差之间的差距较大，但平均距离误差都小于50 km。1-L30方案和2-L30方案平均距离误差接近，约为40 km，3-L30方案平均距离误差比前两种方案距离误差小了约15 km，只有24.5 km，是试验组B中平均距离误差最小的方案。4-L30方案较3-L30方案平均距离误差偏大一点。表3中3-L30方案在96 h时距离误差最小，只有1.6 km，4-L30方案模拟的该时刻的距离误差也较小，为7.4 km。整体来说，试验组B中3-L30和4-L30方案都很好地模拟出了台风路径，1-L30模拟的效果最差。

表3 试验组B模拟路径和实际路径的距离误差 单位：km。

A、B两组试验中，在同样的参数设定和垂直分辨率下，改变模拟的水平分辨率对台风路径的模拟影响情况还是较大的，说明改变水平分辨率对台风路径的模拟有一定的影响。万修全等[28]对台风“山神”分别进行了水平分辨率为27 km、9 km、3 km、1 km的模拟试验，认为适当提高水平分辨率能够改善台风中心热通量等的模拟，进而改善台风路径的模拟效果。Kumar等[29]对比了27 km和9 km两种水平分辨率和不同参数方案组合模拟的台风路径，结果表明这两种分辨率方案模拟的路径差异也较大。在已有的一些研究中，认为改变水平分辨率对台风路径影响不大，这可能是因为试验中所对比的水平分辨率差异较小，当分辨率的差异较大时，对路径的模拟影响也是不容忽视的。

为了探究对流参数化方案对于高分辨率试验的影响，将3-L30方案的D03区域的对流参数化方案取消，D01和D02两个区域使用KF方案。4-L30方案的D03和D04层不使用对流参数化方案，D01和D02继续使用KF方案，用4-L30-a表示。只取消4-L30方案的D04层的对流参数化方案，其他三层使用KF方案，用4-L30-b表示。除了改变对流参数化方案，其他参数都不变。从图3上可以看出，3-L30方案和4-L30-a方案路径差别很小，两种方案模拟的最低海平面气压也比实测值高了约10 hPa，4-L30-b方案模拟结果和4-L30方案模拟结果差别很小，最低海平面气压值也很接近，相差在2 hPa以内。说明水平分辨率1 km时，对流参数化方案对实验结果影响很小。3-L30方案模拟结果和实况差别较大，说明水平分辨率为3 km时，对流参数化方案对台风路径的模拟影响较大，且不使用KF方案会使模拟结果变差。王德立等[30]在5 km高水平分辨率下，使用积云参数化方案仍能有效改善对台风路径的模拟，同时，成熟的混合冰相微物理方案对模拟台风路径也非常重要。所以，在本次实验中使用KF方案是合理的。

4.2 强 度

从图4a中可以看到，四个试验初始时刻的海平面最低气压和实测值相近。1-L27方案的最低海平面气压为953.6 hPa，比实际最低海平面气压高了13.6 hPa。2-L27和3-L27方案模拟的台风强度较为相近，MSLP最低值差距小于5 hPa。4-L27方案的模拟结果最差，MSLP最小值和实际最低气压的差值为38 hPa，和3-L27方案相比MSLP降低了33 hPa，说明4-L27方案模拟台风“天鸽”时产生了较大的虚假强度。这个结果和Davis等[31]的模拟结果较为相似，他们在模拟卡特里娜飓风时将水平分辨率从4 km提升到1.3 km时海平面最低气压降低了约20 hPa。

图4b中1-L30方案模拟的MSLP值从54 h开始就高于实测值，整个模拟最小值比实测最低气压高了30 hPa，和实际情况相差较大。2-L30方案MSLP比实测MSLP最小值约高了10 hPa，MSLP的变化趋势和实测较为相似。3-L30比实测最低值低了 8 hPa，4-L30低了 8.5 hPa，3-L30和4-L30方案的MSLP非常相近且接近实际。在以往的研究中，认为在模拟中更高精度的水平分辨率会降低模拟台风的MSLP[5]。图4中随着嵌套层数的增加，模拟的最低海平面气压也大都逐渐变低，说明试验中水平分辨率提高模拟台风强度变强这一点和以往研究结果较为一致。

两个试验组中都存在水平精度增加强度并不随之发生较大变化的现象，且都发生了模式收敛的例子。试验组A中当分辨率从9 km提高到3 km时，水平分辨率增加而台风强度没有明显变化，试验组B中，当分辨率从3 km提高到1 km时，模拟的最低气压变化很小，而同样是由3 km提高到1 km，试验组一中的台风就没有收敛从而产生了大量的虚假强度。本研究认为这可能与水平分辨率和垂直分辨率的协调性有关，试验组A中3 km的嵌套层和27层的垂直层组合较为合理，没有产生虚假的强度，1 km和27层组合产生大量虚假强度进而通过交互式嵌套将虚假信息传递到其他嵌套层从而导致4-L27方案的最低气压偏低。更精细的水平分辨率和更高的垂直分辨率组合就会很大程度地减少虚假强度的产生，所以试验组B中1 km的嵌套层没有产生虚假的强度从而达到了模拟台风强度收敛的效果。

从试验组A的10 m最大风速（MSW）来看(图5a)，四个方案MSW初始值均小于实测值，且四种方案强度相似。从开始模拟到42 h，四种方案模拟的MSW的变化趋势相似，且都小于实测值。从42 h开始，四种方案的最大风速的模拟效果有较大的差别。与最低气压的模拟情况相似，1-L27方案的MSW最大值和其他方案结果相比最小，仅为42.3 m/s。4-L27方案的MSW最大值为54.7 m/s，高于其他方案。2-L27方案和3-L27方案的MSW变化曲线相似且值也接近，最大值分别为48.7 m/s和48.0 m/s。1-L27方案和4-L27方案对台风最大风速的模拟效果不是很好，2-L27方案和3-L27方案模拟的最大风速的大小比较接近实际情况。

图5b看，从开始模拟到48 h这段时间，试验组B中四种分辨率方案模拟的最大风速的差别都很小，风速变化相近，48 h以后，1-L30方案的最大风速的增加趋势相比于其他方案明显降低。1-L30方案模拟的MSW远小于实况。2-L30方案模拟的MSW为40.4 m/s，比实际观测值小了7.6 m/s。3-L30方案和4-L30模拟的MSW变化接近，3-L30方案稍稍优于4-L30方案，更接近于实测值，最大风速和实测最大风速只差0.6 m/s。两个试验组中，3-L30方案模拟的最大风速最接近实际情况，两组试验模拟的最大风速和海平面气压的变化较为一致，水平分辨率的改变对最大风速的模拟效果影响较大。试验组B的模拟结果整体小于试验组A，说明提高垂直分辨率对台风的强度有较大的影响。

由表4可知，试验组B相对于试验组A距离登陆点的距离更近，试验组B中3-L30方案模拟的台风登陆点和实际登陆点距离差非常小，且该方案模拟的台风的强度和路径和台风“天鸽”实际强度和路径都非常相似。所以，选取三层嵌套来进一步进行改变垂直分辨率的试验，即试验组C，看垂直分辨率对模拟结果的影响。

表4 试验组A和试验组B模拟的台风登陆点和实际登陆点的误差 单位：km。

随着垂直层数的增加(图6)，模拟台风的路径逐渐向北偏转。3-L27方案模拟的路径在台风进入南海之后就偏转到实际路径的南侧，3-L30方案模拟的台风路径除了和实际路径基本重合的部分，和实际路径偏转稍大的部分也都是在实际路径的南侧。3-L33方案和实际路径相差较小，相对于实际路径稍稍向北偏转。3-L36和3-L39方案的模拟基本都在实际路径的北方，其中，3-L39方案和实际路径偏差最大。

随着垂直分辨率的增加（图7a），除了3-L27方案以外，模拟的MSLP的最小值随着分辨率的增加逐渐变大。3-L33方案和3-L30方案模拟的情况比较好，3-L30方案最接近实际情况，最大值出现的时间和实际情况也最为接近。从模拟的最大风速来分析（图7b），整个过程中3-L27方案模拟的最大风速值最大。3-L39方案风速值最小，随着垂直层数的增加，模拟的最大风速的峰值也逐渐变低。总结来说，垂直分辨率的改变会影响模拟台风的强度，提高垂直分辨率会减弱模拟的台风的强度，这和李靖等[32]的研究结论一致。随着垂直分辨率的增加（图8），环境场有较大的区别。垂直分辨率越高，模拟的副高强度越小，副高的位置更加偏北。导致模拟的台风位置越偏北，说明台风的垂直分辨率可以通过影响环境场的模拟从而影响台风的路径，这不同于以往的一些研究认为改变模拟的垂直分辨率对台风路径的模拟影响较小。张大林等[33]采用了根据不同正态分布型决定的垂直分辨率进行试验，认为提高低层的垂直分辨率会产生更强的风暴，增加更高层的分辨率会导致风暴强度减弱，平均的增加垂直分辨层对台风强度的影响在更强和更弱之间。本文除27层分辨率以外，其他分辨率方案都采用双曲正切的方法决定。这样看来，有可能当垂直分辨率的分布情况符合一定的数学规律后，符合这种数学规律的分辨率方案在低层（高层）的分布对模拟结果加强影响大于该方案在高层（低层）分辨率的分布对模拟结果的减弱影响。即当垂直层数增加的时候，虽然高层和低层分辨率都有增加，但是综合而言低层（高层）分辨率的增加更大，所以低层（高层）分辨率增加影响模拟结果为主，模拟的台风强度强（弱）。

4.3 结 构

从图9中可以看出，不同水平分辨率下径向风分布有较大的差别。试验组A中，随着水平分辨率的增加，径向风负值中心的半径逐渐减少。径向风负值区主要集中在2 km以下的低层，表明在2 km以下存在很强的辐合运动。结合两个试验组可以发现，随着水平分辨率的增加，径向风负值控制区域的垂直高度逐渐降低，说明辐合区集中在低层。随着水平分辨率的提高，辐散区域的最大值中心距离台风中心的距离逐渐减少。

4-L27方案中间区域主要是以弱的正值区域为主，值在0～0.4之间，说明4-L27方案台风中层的辐散很弱。3-L27方案2～12 km之间的径向风速主要在0～2.5 m/s之间，2-L27方案的中层径向风速要大于3-L27方案和4-L27方案，最大风速达到了4 m/s以上，1-L27方案的中层径向风在台风云墙处的最大风速达到了5 m/s以上，说明随着水平分辨率的增加，中层的径向风变小，台风辐散变弱，有利于台风强度的增强。试验组B中中层风速随着分辨率的增高而变小，只有4-L30方案的辐散大值区域的高度右侧有明显的下降，一直延伸到了6 km的高度，所以4-L27方案的中层辐散层变强，因为辐散区域的变大，强度也变弱，所以4-L30方案模拟的台风强度没有进一步的加强。

综合两组试验的结果来看(图10)，最大切向风速高度在水平分辨率为27 km时约为2 km，分辨率为9 km时约为1.5 km，随着水平分辨率的提高，最大切向风的高度逐渐降低。从图中可以看出，随着垂直高度的增加，最大风速轴随着高度向外倾斜，靠近台风中心的眼墙壁的倾斜程度随着水平分辨率的提高有明显的变化。水平分辨率较低，眼墙的斜率较大，并且模拟的台风较弱，从图中可以看出随着分辨率的增加，最大切向风速的值逐渐增加，最大切向风速的值越大，模拟的台风强度越强。较大的眼壁倾斜程度对应较大的水平辐散分量，这会降低模拟的台风强度。

垂直运动剖面图上升运动存在多个大值区域（图11），一个大值区域一般出现在4 km以下，另一个大值区域中心基本在8 km左右，Fierro等[34]认为在5 km以上高度的垂直运动大值区域是因为空气浮力的作用，在2 km以下是空气浮力和近地面风速引起的摩擦力的合力所作用的。从图中可以看到，随着水平分辨率的增加，垂直风的方位角平均的最大值逐渐增加，说明模拟台风的上升运动整体强度逐渐增强，但是4-L30方案的垂直风速很大，但是相对于其他试验该方案模拟的台风强度却没有明显的增强，甚至弱于3-L30方案，这种情况很有可能是因为模拟的台风结构的变化阻碍了进一步的加强。试验4-L30方案在低层大值中心的右侧模拟出了少量的强度较强的下沉运动，下沉运动的中心在大范围的上升运动的正下方，导致上升运动在2～6 km之间出现明显的倾斜。4-L27方案在低层垂直风速大值中心上方模拟出了一个小范围的强度较强的下沉中心，但是两个上升运动中心连线的倾斜程度小于3-L27方案。所以，除了上升运动的强度是影响台风强度的原因之外，上升运动大值区倾斜程度减小也是模拟的台风强度没有明显增强的重要原因。从静力学的角度来解释是因为当眼墙的倾斜程度较大时，大气内部的非绝热加热会减小最大风速半径处的气压梯度，增强最大风速外侧的气压梯度，这种效应削弱了风暴的幅度，但增加了内核的尺度[35]。

5 结 语

本文利用中尺度数值模式WRF对台风“天鸽”（2017）进行模拟研究，选取了多种水平分辨率和垂直分辨率的组合方案进行了多组模拟试验，主要是探讨了水平和垂直分辨率对台风路径和强度模拟的影响。

试验结果显示水平分辨率的改变会对台风路径造成一定的影响，这种影响主要是由改变水平分辨率以后所引起的台风强度和结构的变化所带来的。水平分辨率越高，模拟的台风强度越强。垂直分辨率对台风的路径模拟也有一定的影响，改变垂直分辨率对环境场的模拟有一定的影响，提高垂直分辨率会影响模拟的环境场尤其是副高的强度和分布。当垂直分辨率以双曲正切的方法确定时，提高垂直层数，模拟的副高会更偏北，模拟的台风路径也更加偏北，台风的强度也更小。垂直分辨率为39层时，模拟的台风强度在试验组C中最小，模拟的台风路径也最偏北。采用双曲正切的垂直分层方法，提高垂直层数，模式大气的垂直分辨率都有增加，但是在低层和高层垂直分辨率的增加更大。低层和高层垂直分辨率增加，模拟的台风强度增强。

双向嵌套层数对台风强度的模拟效果影响较大，嵌套层数越多，水平分辨率越高，模拟的台风强度越强。双向嵌套模式相比于单向嵌套模式来说，在同样网格距的情况下双向嵌套模式的网格具有更高分辨率的网格特征。提高模式的双向嵌套层数能在节约计算机资源的前提下获得模拟区域整体分辨率的优化。但是不能只提高嵌套层数，还要考虑到垂直分辨率和水平分辨率之间的匹配问题，模式的水平分辨率和垂直分辨率之间匹配才能比较好地模拟台风。当模式垂直分辨率和水平分辨率处于较为协调的范围时，在这一范围内改变单一分辨率对台风模拟的影响较小，试验组A中水平分辨率由9 km到3 km和试验组A中由3 km到1 km时都是如此，提高了水平分辨率，但是模拟的台风强度和路径没有明显的变化。当分辨率不协调时，就会产生虚假的信息由高层传递到低层，影响模拟的效果，如4-L27方案。较低的水平分辨率和较高的垂直分辨率组合会使模拟的台风强度过弱，较高的水平分辨率和较低的垂直分辨率组合会使模拟的台风强度过强。因此，双向嵌套模式在提高嵌套层数的同时，也要增加模式的垂直分辨率，这样才能得到比较好的模拟结果。

此外，还发现在3 km的水平分辨率下，是否使用对流参数化方案能对台风的路径和强度的模拟有较大的影响，不使用对流参数化的方案的模拟效果要明显比使用对流参数化方案的模拟效果差。而当分辨率达到1 km时，对流参数化方案对试验结果的影响很小。

通过分析台风的结构，认为台风模拟的强度随着水平分辨率的增加而增强的重要原因是台风眼墙随着分辨率的增加更加陡峭。随着水平分辨率的增加，径向风负值控制区域的垂直高度逐渐降低，说明辐合区集中在低层。模拟的台风强度和中层的辐散有一定关系，中层辐散越小，模拟的台风强度越强。此外切向风速也会随着水平分辨率的增加而增加。模拟的台风的垂直风速的强度随着分辨率的提高逐渐增强，而在1 km的分辨率下会在低层产生一个小的下沉中心，这个区域的出现会改变台风径向风的结构，从而增加（减少）垂直风的倾斜程度，减弱（增强）模拟台风的强度。水平分辨率对垂直风速的影响较大，在试验中，垂直风速的强度随着水平分辨率的增加而增加，4-L30方案模拟的垂直风强度最大。