跨尺度预报模式的网格局部加密算法

为了研究实际个例情况下二十面体全球模式水平网格的局部加密问题,利用跨尺度预报模式做了2a的预报模拟,初始时刻选择2015年4月5日00时,网格精度选择10 242单元和40 962单元,粗细网格分辨率比率选择1∶1,1∶2和1∶3,过渡区宽度选择18°和9°。结果表明:粗细网格分辨率比率越小,模式对加密区高度场和温度场的模拟误差越小,而粗网格区域的模拟误差变化不大;随着分辨率比率的减小,模式在粗网格区域模拟的涡度极值中心强度有减小的趋势,但降水场的模拟效果变化不大;相对于粗细分辨率的比率而言,过渡区宽度产生的误差很小;在局部加密方案下模式模拟结果的误差在过渡区并无增长。

MPAS动力框架和伴随模式简介以及未来扩展和应用

跨尺度大气预报模式(MPAS-A)的动力学框架是非结构化的球面质心Voronoi网格,它代表了过去几十年来数值天气预报最重要进展之一。MPAS-A具有开放性、计算机程序和文件规范性、科学性及先进性等特点,因此可选其作为未来全球四维变分资料同化系统模式,目前已经发展了MPAS-A的切线线性模式和伴随模式。选择MPAS-A为全球四维变分资料同化系统模式,不仅可以避免MPAS-A预报模式网格与资料同化网格之间的来回插值所产生的误差,减少每次极小化迭代时MPAS-A模式变量与资料同化分析变量之间的转换所需计算时间,同时也为非结构化球面质心网格的跨尺度全球资料同化研究提供新机遇。