气象互助社 发表于 2024-4-9 00:37:16

WRF系列教程2:物理参数化方案


由于数值模式分辨率有限,模式对于积云对流、云微物理过程、长短波辐射和边界层内等次网格的过程无法识别,对于这些次网格过程,需要使用物理参数化方案表征。

物理参数化方案往往缺乏严格的理论支撑和观测数据支持,存在很多不确定性。不确定性较大的物理参数化方案是模式误差的重要来源,对模式的模拟效果产生重要影响。


WRF参数化方案过程

作为一个开源的模式,全世界范围内不同国家不同学科众多科学家参与到了WRF的研发中,特别是物理参数化方案的开发和应用,因此WRF存在众多可选的物理参数化方案。

下表中列出了WRF模式中10种主要的参数化方案过程,还有部分不常关注或者使用的参数化方案未列出。对于给定一套参数化方案组合,对于不同的地区、时间以及关注的天气现象,其模拟结果是不同的,没有哪种方案组合是完美的。



仅表中所列的10种不同方案的组合就可达到接10亿种,即使排除部分方案是互斥的,数量也依旧可观。如此多种类的参数化方案组合,在参数化方案的选取过程中如果全部遍历再取最优也是不现实的。


WRF模式主要的参数化方案




关于物理参数化方案的选取,一般可以根据研究对象确定重要的参数化方案再进行挑选,如对于台风,可能积云对流和微物理方案更重要,其他方案选择默认即可,同时只对这两个方案的常用选项进行挑选,大大降低了工作量又能得到一个较好的组合。建议根据个人的具体应用,结合文献调研的基础上,选定关键的参数化方案组合进行对比,验证哪种参数化方案组合对重点关注的天气现象模拟最好。

WRF在V3.9版本之后,开发团队给了两种参数化方案套装("CONUS" 和"tropical")。分别针对北美大陆和热带地区的模拟,用户可以使用套装方案,然后对个别参数化方案进行选择。


"CONUS" 和"tropical"参数化方案组合




文章来源于微信公众号:气海同途

涵子 发表于 2024-4-27 09:53:30

我觉得还可以从这几个方面来进一步改进。
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