第三章中尺度模式的动力框架5.ppt

第三章中尺度模式的动力框架 3垂直坐标 z垂直坐标系 p垂直坐标系 坐标系 坐标用于NGM AVN MRF NOGAPS和UKMET MM5 COAMPS RAMS最简单的形式中 坐标定义为 这里P是模式中预报层的压力 是地球表面气压坐标系 坐标系 Eta orStep VerticalCoordinate thecodehasbeenupgradedtotheArakawa stylehorizontaladvectionschemeofJanjic 1984 thenrewrittentousetheetaverticalcoordinate Mesingeretal 1988 andsubsequently atNCEP suppliedwithanadvancedphysicspackage Janjic1990 MesingerandLobocki1991 ItbecameofficiallyoperationalatNCEPon8June1993 Black1994 在曾庆存先生的支持和指导下 中国科学院大气物理研究所于1986年开始发展一个能考虑陡峭地形的数值预报模式框架 宇如聪 1989 现在为AREM3 0 Eta orStep VerticalCoordinate 坐标实际是 坐标的另一种形式 但它以平均海平面气压为底参照面而不是地面气压 Eta orStep VerticalCoordinate Theetaverticalcoordinate Mesinger1984 resultinginquasi horizontalcoordinatesurfaces andthuspreventionofpressure gradientforce PGF errorsduetosteeptopographythancanoccurwithterrain followingcoordinates Isentropic Theta VerticalCoordinate 垂直坐标 因为自由大气中流动是等熵的 位温 可以作为一个重要的坐标系 但是 边界层主要为非绝热过程 而且等熵面与地表面交叉 HybridVerticalCoordinates混合垂直坐标 1979年 Uccellini等做出了重大推进 这提出了 混合等熵 垂直坐标系Thehybridcoordinatesytemisacombinationofbothathetacoordinatesystem abovetheboundarylayer andasigmacoordinatesystem belowtheboundarylayer CriticalEvaluationofCoordinateTypes 四 一些中尺度模式的介绍 中科院大气物理所的云模式 thefully compressiblefluidsystem thissetofequationscontainssoundwaves whichpropagateatmuchlargerspeedsthanthegravitywavesandrequireaverysmalltimesteptoinsurethenumericalstability Inpractice itisalmostimpossibletoadoptsuchasmalltimestep evenattheresearchmodeofnumericalsimulations Inordertoimprovenumericalefficiencyoftheaboveatmosphericfluidsystem KlempandWilhelmson 1978 proposedatime splitting 时间分裂 scheme whichwasoriginallyproposedbyMarchuk 1974 KlempandWilhelmson 1978 proposedatime splitting 时间分裂 scheme Inthetime splittingscheme equationswithnosoundwavemodes embeddedaremarchedwithalargetimestepwhileequationswithsoundwavesembedded areintegratedwithasmalltimestepfromtimet tot OguraandPhilips 1962 theanelasticcontinuityequation Takingthetimederivativeoftheaboveequationandusingthemomentumequationsyieldsanellipticequation theaboveequationmayberewrittenOneofthedisadvantagesisadoptingtheanelasticapproximationisthatitbecomesverycomplicatedwhenitistransformedintoaterrain followingcoordinates whichalsomakesthecomputationsexpensive 王东海的模式 文章发表于1996年 热带气象学报 声波的阻尼 声波的阻尼 声波的压缩 胡志晋和邹光源 1993 中国科学 南方低温雨雪冰冻天气 2008年南方低温雨雪冰冻天气 在2008年1月底至2月初 我国南方很多省份出现了几十年甚至上百年未遇的罕见低温雨雪冰冻天气 此次低温雨雪冰冻天气影响的范围广 强度大 持续时间长 给人民群众的生命财产造成了严重损失 据民政部统计 截至2月12日 此次低温雨雪冰冻灾害已造成107人死亡 8人失踪 因灾直接经济损失1111亿元 这次天气过程背景1500hPa环流形势异常稳定 2地面冷空气堆积明显 冷高压中心异常偏强 3850hPa锋区强盛 4华南中低层逆温明显 1月14至2月2日的沿110度经线剖面 最主要的是云下的温度小于0 的降雨 冻雨 南方冻雨多发生在冬季和早春时期 与温度大于0 的降雨 降雪 雨夹雪和降雹等不同 冻雨是由过冷水滴组成 与温度