隨著數(shù)值預(yù)報模式分辨率的不斷提高,模式所能分辨的地形越來越精細,采用傳統(tǒng)的Gal-Chen& Somerville高度地形追隨坐標(biāo)(簡稱Gal.C.S坐標(biāo))所形成的模式坐標(biāo)面坡度越來越陡峭,由此引起的氣壓梯度力PGF (Pressure Gradient Force,簡稱PGF)計算誤差相應(yīng)增加,模擬的地形重力波形狀更加扭曲,因而對高分辨率數(shù)值模擬帶來很不利的影響。通過減緩模式坐標(biāo)面的坡度,以便減小使用高度地形追隨坐標(biāo)帶來的計算誤差,成為了當(dāng)前地形追隨坐標(biāo)研究的新熱點。GRAPES模式預(yù)報受到青藏高原和局地中小尺度山脈的影響,東亞地區(qū)仍存在南風(fēng)偏大、虛假垂直速度和降水等問題,論文主要目的是通過減小模式采用的Gal.C.S坐標(biāo)帶來的計算誤差來緩解上述預(yù)報問題。本文基于GRAPES模式對國際先進的平緩-混合坐標(biāo)(Smoothed and Hybrid Terrain Following coordinate,簡稱S.H.T.F.坐標(biāo))進行系統(tǒng)地分析、試驗,并設(shè)計適合我國地形特點的新的S.H.T.F.坐標(biāo)應(yīng)用于GRAPES模式,進一步提高模擬預(yù)報水平。選取國際先進的單尺度平緩坐標(biāo)(1...

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【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．１自然商度化標(biāo)（ａ）和不同形式的Ｓ．Ｈ工Ｆ．坐巧坐標(biāo)面（ｂ，ｃ，ｄ）??Ｌａｐｒｉｓｅ?（１９９２）指出，對于完全可壓縮的方程，靜力氣壓坐標(biāo)可レッ用來描述非靜力??的大氣

圖２．１自然商度化標(biāo)（ａ）和不同形式的Ｓ．Ｈ工Ｆ．坐巧坐標(biāo)面（ｂ，ｃ，ｄ）??Ｌａｐｒｉｓｅ?（１９９２）指出，對于完全可壓縮的方程，靜力氣壓坐標(biāo)可レッ用來描述非靜力??的大氣。而無論是完全可壓縮還是無彈性的方程，用高度坐標(biāo)這種不受物理意義限制的??數(shù)學(xué)坐標(biāo)來描述是非常客觀、自然....

圖２．?３?＾維質(zhì)量平流試驗

則高層的地形作用可Ｌ３１有所衰減，可Ｗ緩解上述的誤差問題，這也是Ｓ．Ｆ．Ｔ．Ｆ．地形追隨坐??標(biāo)的設(shè)計思路。設(shè)計可Ｗ調(diào)節(jié)地形作用隨高度的衰減速度的衰減函數(shù)，可Ｗ實現(xiàn)各種形??式的坐標(biāo)面（例如圖２．１所示）。??２．２化形追隨坐標(biāo)相關(guān)的理想試驗??２．２．１氣壓梯度力計算誤差理想試....

圖２．?４穩(wěn)定氣流過山積分１化的垂直速度分布解析值

巧口）?＝?－ｍ〇ｃｏｓ２?葉ａＱ?＋號，Ｇ?二吝ｃ?°??平衡氣流在遇到地形時受到地形的作用，從垂直速度分布圖可１＾１看出，大尺度的靜??力波動會垂直向上傳播，如圖２．４地形重為波的解析值所示。重力波的線性解析值通過??傅里葉轉(zhuǎn)換求出（Ｓｍｉ化，１９７９，１９８０）。在地形追隨....

圖３．?２各變最的水卞格點分布??３．３?ＳＬＥＶＥ２坐標(biāo)的動力框架方程??

??圖３．?１各變貴的垂肯跳層分布??邱－…９?＾?ｎ（ｉ．＞＋Ｄ?＾?巧：…巧??Ｖ?ｉ?啦乃?Ｖ???－?＼?匈胸?????ｉ?勺。／?：??ｎ（＇－Ｉｊｉ?Ｍ；?肝氏?ｙ）?＾Ｕｊ）?ｎ〇＊ＶＯ???：?巧如Ｖ，苗?ｚｓｘ＾ｆｉｓｘ??Ｖ?Ｖ?Ｖ?????????ｒ??Ｔ?....

本文編號：3928802