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发布时间:2023-11-11 20:20:32

中尺度模式(MesoscaleModel5v3)用户手册

一、概述
1.mm5模式系统的结构

第五代中尺度模式mm5是近年来由美国大气研究中心NCAR和美国滨州大学(PSU)在mm4基础上联合研制发展起来的中尺度数值预报模式,已被广泛应用于各种中尺度现象的研究。Mm5在以往的模式基础上作了许多变化,主要有以下几点:1)复合区域嵌套功能,2)菲静力部分扩展3)四位数据同化功能以及较多的物理过程参数化,能够方便、广泛地应用于各种计算平台。这些变化使得许多工作在这一模式系统下建立起来。
图是整个mm5模式系统的结构框图,它表现了模式的模块次序、数据流程以及各模块主要功能的简短说明。TERRAINREGRID模块用来处理在麦卡托或兰博托或极射赤面投影下,地形数据和等压面气象数据从规则经纬网格点到高分辨可变中尺度区域的水平插值。由于插值不能提供全面的中尺度信息,因此插值数据必须加大,RAWINS/little_r就是用连续扫描Cressman客观分析方法和复合二次曲面技术来处理水平网格观测资料和无线电探空资料。INTERP模块处理MM5系统中气压坐标到sigma坐标的垂直插值,接近地面的sigma平面与地形相似,高水平sigma面与等压面近似。MM5模块是系统的核心部分,包含气象过程的主控程序,主要求解大气运动基本方程组。INTERB模块与INTERP模块作用相反,主要是把MM5模块计算结果从sigma坐标插值到气压坐标中。


2Mm5模式的水平和垂直格点

介绍模式的格点构造是非常有用的,模式系统通常是从等压面上获得、分析数据的,但是这些资料在进入模式之前不得不被插值到模式的垂直坐标中。垂直坐标是地形伴随的,也就是在底层水平网格伴随地形,而上层表面是平坦的。中间层是随着气压的减小趋向顶层气压逐渐变得平坦(如图)平层:
用来定义模式水

p是气压,pt是顶层气压,ps是表面气压。

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