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一个基于Eta垂直坐标的新WRF动力框架及山脉波数值试验

程锐 宇如聪 徐幼平 刘娟 黄静

程锐, 宇如聪, 徐幼平, 刘娟, 黄静. 一个基于Eta垂直坐标的新WRF动力框架及山脉波数值试验[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2102.20173
引用本文: 程锐, 宇如聪, 徐幼平, 刘娟, 黄静. 一个基于Eta垂直坐标的新WRF动力框架及山脉波数值试验[J]. 大气科学. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2102.20173
A New Eta-Coordinate Based-WRF Dynamic Core and its Numerical Experiments[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2102.20173
Citation: A New Eta-Coordinate Based-WRF Dynamic Core and its Numerical Experiments[J]. Chinese Journal of Atmospheric Sciences. doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2102.20173

一个基于Eta垂直坐标的新WRF动力框架及山脉波数值试验

doi: 10.3878/j.issn.1006-9895.2102.20173

A New Eta-Coordinate Based-WRF Dynamic Core and its Numerical Experiments

  • 摘要: 针对我国陡峭地形数值预报难题,本文在国际先进WRF(Weather Research and Forecasting)模式动力框架中引入阶梯地形垂直坐标,以期为改进复杂地形区域数值天气预报提供模式发展可选方案。我们首先设计一种变换方法,可以实现两种垂直坐标下动力方程组的形式一致,从而简化方程组离散及程序实现的复杂过程。本文推导的Eta坐标,与原Sigma坐标下WRF模式相比,主要差别在于模式参考面与模式顶之间空气质量的表达形式。在Eta坐标下的WRF动力框架搭建完成后,采用2D山脉波理想试验对新动力框架进行了检验,结果表明:由于阶梯地形固有的孤立分布特征,可造成不同台阶处气流的分离,从而使得阶梯地形在较粗垂直分辨率情形下,不能很好模拟山脉波;但如果垂直分层足够精细,或模拟时间足够长,可通过减弱气流分离现象或调整气流分布状态,对地形波进行有效刻画。
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出版历程
  • 收稿日期:  2020-06-23
  • 录用日期:  2021-03-02
  • 修回日期:  2021-02-04
  • 网络出版日期:  2021-03-03

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