中尺度模式用户手册

中尺度模式用户手册内容摘要：

ence soil moisture Wilting point soil moisture Air dry moist content limits Saturation soil potential Saturation Soil conductivity (106) B parameter Saturation soil diffusivity (106) Soil diffu./condu. coef. 1 Sand 2 Loamy 16 Sand 3 Sandy Loam 4 Silt Loam 5 Silt 6 Loam 7 Sandy Clay Loam 8 Silty Clay Loam 9 Clay Loam 10 Sandy Clay 11 Silty Clay 12 Clay 13 Organic Materials 14 Water 15 Bedrock 16 Other 17 No data 17 定义中尺度区域 为了定义中尺度区域有一些关键参数必须被给定  地图投影方式：三种类型可选 兰博托正形等角投影 极射赤面立体投影 莫卡托投影  粗糙区域的参数 中心经纬度 扩展区域信息（用于客观分析） 区域大小 格点距离（公里）  嵌套区域参数 在母区域中格点（ 1， 1）的位置 母区域 ID 区域大小 格点距离（公里） 中尺度网格经纬度范围是： 在定义嵌套网格时有一些限制 嵌套区域开始结束点都在粗糙区域格点上，无论是单向还是双向嵌套。 这就意味着对于双向嵌套，嵌套区域的格点数必须满足（嵌套区域的格点数 1）/3是 整数。 嵌套区域必须里粗糙区域边界有 5 个格点，这是为了保证在嵌套区域调整时有足够的数据可用。 TERRAIN 模块不能产生重叠嵌套区域，重叠嵌套区域和移动嵌套区域只有在 MM5 模块中能被处理。 18 区域调整 mm5 用用于复合区域预报时，每一个嵌套区域从母区域或的侧 边界条件，在双向嵌套应用中嵌套区域会反馈作用母区域。 在地形高度、地表资料、和其他地形资料准备好后，接下来的工作就是使得这些资料与地形匹配。 重新设置嵌套区域边界值 插值母区域的地形高度到嵌套区域网格点，用单调插值（比率 =3）用滑动抛物线插值（比率 =3） 对于嵌套区域边界行与列 1 到 3（双向） 1 到 4（单向）地形高度值由母区域值代替 对于行与列 4 到 6（双向） 5 到 7（单向）嵌套区域地形高度值与母区域值混合 反馈 在双向嵌套应用中嵌套区域会反馈的地形、地表分类和其它地形场的内部值将重写到母区域上，这些地性值对于所有区 域都是一致的，从高级别的嵌套区域到粗糙区域这一工作一直被作。 原本变量 ftpdata 是否想要 ftp 数据（ T）或不（ F） USERS 用户， NCAR 内部用户设置为 USERS=MMM，其他用户设置为USERS=OTHERS 参数声明 7 对任何区域指定最大尺度 与地形分辨率有关的最大尺度 参数选项 19 地图背景参数 PHIC 粗糙区域中心纬度 XLONG 粗糙区域中心经度 IEXP 逻辑变量，选 T 扩展网格，选 F 不扩展 AEXP 当 IEXP 选 T 时，选择扩展网格的范围，单位：千米 IPROJ 地图投影方式 ：兰博托、麦卡托、极射赤面 区域设置选项 MAXENS 区域总数 TERRAIN 模块允许最大区域总数小于等于 100 NESTIX 区域 I 方向的格点数 NESTJX 区域 J 方向的格 点数 DIS 网格距离 NUMNC 母区域 ID NESTI 嵌套区域在母区域左下角 I 方向的位置 NESTJ 嵌套区域在母区域左下角 J 方向的位置 RID 影响半径 NTYPE 对地形资料和地表分类资料的选择 NSTTYP 嵌套类型 1 为单向 2 为双向 函数参数的选择 IFTER T 为绘图地形 F 为仅绘区域地图背景 IFANAL CRESSMAN 分析法插值为 T 滑动抛物线插值为 F ISMTHTR 选择平滑方法 1 为 121 平滑 2 为平滑 /反平滑 IFEZFUG 激活 EZFUG 函数， T 为激活 ,F 为不激活 IFFUDG 是否需要地表分类插入 T 为要 F 为不要 IFTUFG 是否需要 TUFG 函数 IPRINTD 是否打印出处理好的中尺度网格数据 FIN 地形高度的等高间隔 TRUELAT1 地图投影的第一个真正纬度 确省值 TRUELAT2 地图投影的第二个真正纬度 确省值 IFILL 画图是否要颜色填充 LSMDATA 是否需要为 LSM 创建 、土壤类型、植被分布率和深层 土壤温度资料 VEDTYPE 选择使用哪一种植被资料 0 为使用旧的 13 种类数据 1 为使用24 种类 USGS 数据 2 为使用 16 SIB 种类资料 VSPLOT 选择是否绘显性植被、土壤和地表分布图 IEXTRA 选择是否输出和绘植被、土壤的百分率图 * 地表分类插入参数 * IFFUG 表明那一区域需要插入 NDFUG 每一区域插入点数 * IFUG 对于每一区域插入点 I 方向的位置 JFUG 对于每一区域插入点 J 方向的位置 LNDFUG 对于每一区域插入点的地表资料的种 类 跳过 EZFUDGE 函数的参数设置 20 STARTLAT 区域左下角开始纬度 ENDLAT 区域右上角开始纬度 STARTLON 区域左下角开始经度 ENDLON 区域 右上 角开始经度 2. REGRID 模块 用途 REGRID 模块是用来读取存档的格点气象分析数据、在等压面上进行预报，并把这些分析数据从原始网格、地图投影下插值到 MM5 模式规定的水平网格和地图投影上。 REGRID 模块处理等压面和水平分析场数据。 在这些水平面上二维数据的插值被处理，其他平面比如常量高度平面、等熵面、 模式的 sigma面部被处理。 REGRID 模块是 MM5 流程图中的两步，它期望从 TERRAIN 模块的输出结果得到输入，并产生 RAWINS, LITTLE_R, or INTERPF 模块需要的文件，这些文件通常被作为第一猜测场来进行客观分析，或者作为分析资料直接插值到 MM5模式中为模式形成初始场和边界条件。 REGRID 模块的一个附加功能是嵌入功能，或者引入到一个热带气旋中进行分析。 这是 REGRID 模块的一个相当专业的用途，这里不作详细讨论，想了解更多信息请查阅： 结构 REGRID 模块不是一个单一的模块，而是一组处理各种任务的 REGRID 模块包。 这些任务主要被分为两个部分： 1） 数据输入 2） 数据插值到 MM5 格点上 数据输入 的任务是由模块 PREGRID 处理，而把数据 插值到 MM5 格点上的任务由模块 REGRIDDER 完成。 模块之间的信息交互是通过一个简单格式的中间媒介文件完成的。 PREGRID 的任务可以细分为读各种特殊数 据格式的资料，而 REGRIDDER 模块是一个单一的模块。 目的是为了个体用户能够容易的血他们自己的数据往模式里。 一个示意图 21 PREGRID 模块的输入 PREGRID 模块期望能够找到格点气象分 析数据，通常 PREGRID 模块能够读许多设置为 GRIB 格式的数据，还有 MM5用户用到的 GRIB 菲 GRIB 数据。 大多数单个 PREGRID程序尤其是处理 GRIB格式数据的程序期望找到一些列表，这些列表能够告诉 PREGRID 程序从输入文件来的是什么场，这就涉及到Vtables，下面将详细讨论。 REGRIDDER 模块的输入 REGRIDDER 模块期望能够从 PREGRID 中的文件找到温度场、水平风速场、相对湿度场、水平气压高度、海面气压、海面温度、雪覆盖数据。 其它场也可能被利用，插值并传送到模式的其它部分。 当你 建立并运行了 PREGRID 模块，你必须检查一下你传输给 REGRIDDER模块的文件。 一种方法就是运行 REGRIDDER模块看看有什么错误信息。 从 TERRAIN 模块的文件中， REGRIDDER 模块需要地形数据、地表数据和地图信息。 REGRIDDER 模块的输出 REGRIDDER 模块产生了一个文件称为“ REGRID_DOMAIN“这个文件包括单个区域每一时间段的数据，这个文件是 MM5V3 格式， PREGRID 模块的 VTABLE 22 PREGRID 模块旨在读不同数据格式的文件，既然许多数据设置是存档的并以 GRIB 格式分布，那么我们读的非 GRIB 格式的数据同样可以用到这些方法来描述给定的场。 因而用 grib 格式设置数据是方便。 GRIB 格式的数据描述每个场用一些代码，可是我们不能在程序中包含这些代码，因为这些代码从一种数据设置到另一种是不一致的。 同样 PREGRID 模块应该具有提取我们预先不知的分析场资料。 因此我们不得不供给模块代码信息，通过一些输入文件。 PRIGRID VTable 就是我们所要做这一工作的一些方法。 这些列表本质是从 GRIB 方法到 MM5 系统方法的转换。 VTable 的主要部分包括以行或许多行， 来描述我们想要从分析文件中提取的场。 下面是一个例子 GRIB | Level | Level | Level | REGRID | REGRID | REGRID Code | Code | 1 | 2 | Name | Units | Description ++++++ 11 | 100 | * | | T | K | Temperature 11 | 105 | 2 | | T | K |Temperature 2 米 前四列是 GRIB 方法描述，后三列是 MM5方法描述。 PREGRID 程序的功能 PREGRID 模块首先是读数据列表中的数据来决定预报的起始时间和结束时间，找到想要得到时间间隔内的数据，然后读 VTable 数据来决定哪些变量需 要从原文件提取。 那么对于每个原文件程序都要扫描其中的数据，提取出那些开始结束时间段内的分析数据，这些分析数据被写成一个初步文件。 一旦时间超出用户指定结束时间的纪录被读，处理分析数据文件的程序就停止，下一个文件被打开，依次循环直到所有的原文件都被扫描完毕。 一旦循环结束，初始文件会被重新读，原始场被重新计算。 时间插值被执行来填充时间段内的缺少值。 最后的中间文件被写。 3. RAWINS 模块 用途 这一模块主要是利用表面的客观分析方法和上层大气观测来改进中尺度网格上的分析数据（第一猜测场）。 作为第一 猜测场输入到 RAWINS 模块的分析数据通常是来源于 REGRID 模块的低精度输出数据。 RAWINS 模块也可能用 MM5 的预报数据作为第一猜测场。 RAWINS 模块的功能包括：  Cressman 和复合二次曲面客观分析方法的选择  各种筛选猜测场数据的质量控制方法  剔除虚假数据  扩展网格功能：如果 TERRAIN 和 REGRID 模块是用扩展网格，那么 RAWINS模块能够匹配他们的输出数据来提高区域边界的分析场。 在输出中对于不扩展尺度 RAWINS 可以消减扩展网格  附加层： RAWINS 模块可以讲标准等压面赠资料插值到你指定 的附加层上，以提高资料的垂直分辨率。 23 RAWINS 模块的输出：  生成客观分析场，为初始场和边界条件（通过 INTERPF 模块生成）提供基础  生成三维场。