正压原始方程模式实习报告.doc

正压原始方程模式实习报告 1、实习目的及要求 通过正压原始方程模式的实习，加深理解该章所学的基本内容；掌握数值天气预报的一般方法和主要步骤；并在数值计算、编制程序和上机操作等方面得到进一步训练。2、 模式的性能介绍正压原始方程模式描述的大气，既有缓慢移动的大气长波，又包含了快速移动的重力惯性波，因此，模式可以模拟出准地转演变和地转适应过程，比准地转模式能够更近似地描述实际大气中的物理过程。 3、 模式的基本假定、基本方程、技术方法、计算流程等介绍1、模式的基本假定：（1）、大气为正压状态：水平风速不随气压变化；（2）、大气为均匀不可压缩的流体：密度为一常数；（3）、大气处于静力平衡：水平气压梯度不随高度变化；（4）、大气上界为自由面：有水平辐合辐散；（5）、不考虑摩擦及非绝热作用。4、 计算地转风以及五点平滑的子程序地转风：subroutine cgw(ua,va,za,rm,f,d,m,n)INTEGER m,nREAL ua(m,n),va(m,n),za(m,n),rm(m,n),f(m,n),dREAL cINTEGER m1,n1,j,ic=9.8/d;m1=m-1;n1=n-1DO j=1,nva(1,j)=c*rm(1,j)*(za(2,j)-za(1,j)/f(1,j)va(m,j)=c*rm(m,j)*(za(m,j)-za(m-1,j)/f(m,j)do i=2,m1va(i,j)=c*rm(i,j)*(za(i+1,j)-za(i-1,j)/(2.0*f(i,j)end doEND DODO i=1,mua(i,1)=-c*rm(i,1)*(za(i,2)-za(i,1)/f(i,1)ua(i,n)=-c*rm(i,n)*(za(i,n)-za(i,n-1)/f(i,n)do j=2,n1ua(i,j)=c*rm(i,j)*(za(i,j+1)-za(i,j-1)/(2.0*f(i,j)end doEND DOend subroutine cgw五点平滑subroutine ssip(a,w,s,m,n,k,l)integer m,n,l,m1,n1,i,jreal s,a(m,n),w(m,n)m1=m-2n1=n-2do i=3,m1do j=3,n1w(i,j)=a(i,j)+s*(a(i+1,j)+a(i,j+1)+a(i-1,j)+a(i,j-1)-4.0*a(i,j)/4.0end doend doa(3:m1,3:n1)=w(3:m1,3:n1)if (l/=1)thendo i=3,m1do j=3,n1w(i,j)=a(i,j)+(-s)*(a(i+1,j)+a(i,j+1)+a(i-1,j)+a(i,j-1)-4.0*a(i,j)/4.0end doend doa(3:m1,3:n1)=w(3:m1,3:n1)endifend subroutine ssip5、 实验结果及其分析结果分析：从初始图可以看出，1973年4月29日08时，东面在鄂霍次克海西岸有一个低中心，西面在贝加尔湖以北也有低槽，贝加尔湖位于槽前。再看预报图，30日08时，西面的低槽东移并且西倾，贝加尔湖已位于槽后，鄂霍次克海的低中心东移了5度，中心位势高度从前日的525加强到520。考虑到我国位于鄂霍次克海的低槽槽后，猜测东北会迎来降温天气。与教材上的实况图相对比发现，无论是初始场的图还是预报图都与书本有一定差异，模式图的低中心和槽的位置要偏北5个纬度，偏西2-3个经度，不知道是不是初始资料的问题。如果忽略这个差异，可以看出4月30日的预报图比实况图在低中心的位置上偏北3个纬度左右，中心位势高度的大小差异不大，并且贝加尔湖附近的槽线位置也差不多。这可以说明，在500hPa上正压原始方程模式的预报性能令人满意。6、 小结与讨论很惭愧的说，我是从这次实习才开始真正学习数值天气预报。虽然上课也可以朦胧的学一些概念一些公式，但当时没什么切身体会，只是看了记了忘了。而在实习中，我为了看懂模式计算框图复杂的设计，开始看FORTRAN书上正压模式每一段解说，很囧的是有些名词我居然只有似曾相识的感觉，于是继续翻看书本和课件上关于正压模式的部分。很遗憾很多差分格式和符号我也不明所以，于是继续学习差分计算方法。在这个过程中，我看过的每句话都过脑子，努力回忆思考，再结合自己的经验去理解吸收记忆，遇到难懂的推导就在演草纸上一点点的推，书上看不懂看课件，课件看不懂问百度。就这样，我对数值天气预报总算有了一点具体的认识。编程不是孤单的，在网上有数不清的志同道合者，每个人都在贡献自己的一份力量，无论多微小，无论他本人身处在大都市还是偏远山区，只要有电脑有网线，就可以推动气象事业的发展，哪怕只有一点点。也许以后我会回家乡的小城里生活，在一个不起眼的气象局内工作，我可能每天就上班发报下班。但我如今得到了学习知识的方法，将可以在我平淡的工作中增加挑战和乐趣。当我为人妻为人母，生活里仿佛只有茶米油盐。平淡的日子望不到边。一旦我登陆论坛，和大家讨论模式