复杂地形上边界层和大气扩散的中尺度数值模式和模拟

本文论述了一原始方程中尺度模式的设计和发展,该模式是三维的。这个模式采用的是高分辨行星边界层参数化。为了改进高分辨行星边界层物理的描述,还导出了一个湍流动能方程,并采用了K—e闭合。 文中首先给出了基本方程组和平均方程组,然后,导出了一个在地形坐标系中相一致的平均方程组,在引入湍能方程和K—e闭合后,着重讨论了行星边界层参数化;在数值方法中,发展了一种隐式立方样条函数法,用于计算平流项。 为了检验模式物理过程的考虑、边界层参数化、有限差分格式以及边界条件的处理,我们进行了具有高分辨的两维模式模拟结果和观测结果的比较。