《数值天气预报》实习指导
《数值天气预报》实习指导

《数值天⽓预报》实习指导《数值天⽓预报》实习指导I:准地转正压模式实习说明⼀、实习⽬的通过准地转正压模式的实习,掌握制作数值天⽓预报的⼀般⽅法和主要步骤;同时提⾼数值计算、编制程序和实际上机操作的能⼒。
⼆、实习内容和要求根据准地转正压模式的原理,设计⼀个准地转正压模式,以1973年4⽉29⽇08时东北、华北地区500hPa等压⾯位势⾼度场作为初始场,采⽤固定的侧边界条件,应⽤该模式制作未来24⼩时有限区域500hPa位势⾼度场的预报,并绘制模式输出结果,对数值预报结果进⾏分析。
三、实习资料及说明资料说明:天⽓底图采⽤兰勃脱等⾓圆锥投影图,地图投影坐标系中x轴与90E经线平⾏,y轴与x轴垂直,建⽴均匀⽹格(⽹格距d=300公⾥),共有M×N个⽹格点,其中M=20,为x⽅向的格点数,N=16,为y⽅向的格点数。
⽹格系左下⾓的格点相对于北极点的坐标为(I n d,J n d),其中I n=-4,J n=25。
地图投影放⼤系数(⽆量纲)附表⼀附表⼆各⽹格点的柯⽒参数(10-4秒-1)四、准地转正压模式的设计1、准地转正压模式主要原理准地转正压模式的出发点是准地转涡度⽅程,即:其中:为相对涡度,为旋转风,为常值科⽒参数,为流函数。
将准地转涡度⽅程应⽤到⽆辐散层上,则⽅程简化为:采⽤准地转近似的散度⽅程:,其中为重⼒位势,z 为位势⾼度。
则可以将旋转风(⽆辐散风)和相对涡度分别表⽰为:;将涡度⽅程中的旋转风和相对涡度分别⽤以上计算的地转风和地转风涡度()?ζ?ζ?ωψt V f f p p +??+-= 0ζψ=?2Vψf ψ()?ζ?ζψt V f p +??+=0f ?=?22ψΦΦ=gz V f k V g ψ=??Φ≈1ζζ=?≈12f gΦV ψζ V g来代替,即:最终,可以得到准地转正压涡度⽅程(预报⽅程):,由于⽅程只含有⼀个变量,即位势⾼度z ,因此我们可以利⽤它来作⽆辐散层(通常取为500hPa )上位势⾼度场的预报。
数值天气实习报告

数值天气实习报告数值天气预测是一种基于数学模型的天气预报方法,通过对气象数据的数值模拟和计算,预测未来一段时间内的天气状况。
本报告将对我在数值天气实习过程中的经验和收获进行总结和阐述。
一、实习背景和目的作为一名气象专业的学生,我深知天气预报在人们生活和农业生产中的重要性。
然而,传统的经验预报方法存在一定的局限性,而数值天气预测作为一种科学、精确的预测方法,具有较高的准确性和可靠性。
为了提高自己的专业素养和实践能力,我选择了数值天气实习项目,以深入了解和掌握数值天气预测的基本原理和方法。
二、实习内容和过程在实习过程中,我主要参与了以下几个方面的内容:1. 气象数据收集:我通过气象局官方网站和其他相关渠道,收集了大量的气象数据,包括气温、降水、风速、湿度等。
这些数据为数值模拟提供了基础。
2. 数值模拟方法学习:我学习了气象学中的基本原理和数值模拟方法,包括大气运动方程、湿度方程、压力方程等。
通过学习,我了解了数值模拟的基本流程和注意事项。
3. 数值预测模型构建:在导师的指导下,我根据所学的气象原理和数值模拟方法,构建了一个简单的数值预测模型。
该模型可以根据输入的气象数据,预测未来一段时间内的天气状况。
4. 模型参数优化:为了提高模型的预测准确性,我对模型参数进行了优化。
通过多次试验和对比,我找到了较为合适的参数设置。
5. 预测结果分析:通过对预测结果的分析,我了解了数值天气预测的优点和不足。
同时,我也发现了一些可能影响预测准确性的因素,如模型初始条件、地形地貌等。
三、实习收获和体会通过本次实习,我收获颇丰,具体表现在以下几个方面:1. 提高了自己的专业素养:通过实习,我对数值天气预测的基本原理和方法有了更深入的了解,为今后的学习和工作打下了坚实的基础。
2. 培养了实践能力:在实习过程中,我学会了如何收集和处理气象数据,如何构建和优化数值预测模型,这些实践经验将对我的未来工作产生积极影响。
3. 增强了团队协作意识:在实习过程中,我与导师和同学们进行了积极的交流和讨论,共同解决问题,这使我更加明白了团队协作的重要性。
数值天气预报实习报告

一、实习背景随着科学技术的飞速发展,数值天气预报已成为我国气象事业的重要组成部分。
为了更好地了解数值天气预报的相关知识,提高自己的实际操作能力,我于2021年暑假期间参加了某气象台的数值天气预报实习。
本次实习为期一个月,旨在通过实际操作,掌握数值天气预报的基本原理、方法及流程。
二、实习内容1. 数值天气预报基本原理实习期间,我首先学习了数值天气预报的基本原理。
数值天气预报是利用计算机模拟大气运动,通过求解大气运动方程组来预测未来天气状况的方法。
其主要过程包括:收集观测数据、建立大气运动方程组、数值求解、结果分析等。
2. 气象数据收集与处理实习期间,我学习了气象数据的收集与处理方法。
气象数据主要包括地面观测数据、卫星遥感数据、雷达数据等。
通过对这些数据进行预处理,如质量控制、插值、同化等,为数值天气预报提供可靠的数据基础。
3. 数值天气预报模型实习期间,我了解了常用的数值天气预报模型,如有限差分法、谱方法、有限体积法等。
这些模型通过将大气运动方程离散化,求解出大气运动的状态,进而预测未来天气。
4. 数值天气预报业务流程实习期间,我学习了数值天气预报的业务流程。
主要包括:收集观测数据、建立预报方案、进行模式运行、结果分析、预报产品制作等。
5. 数值天气预报产品与应用实习期间,我了解了数值天气预报产品的种类及其应用。
主要包括:温度、湿度、气压、风速、风向等气象要素预报,以及降水、风力、雾霾等灾害性天气预警。
三、实习成果1. 掌握了数值天气预报的基本原理和方法通过实习,我对数值天气预报的基本原理和方法有了更深入的了解,为今后从事气象工作打下了坚实的基础。
2. 提高了实际操作能力在实习过程中,我参与了数值天气预报的整个业务流程,掌握了实际操作技能,提高了自己的动手能力。
3. 拓宽了知识面实习期间,我了解了气象领域的最新研究成果和发展趋势,拓宽了自己的知识面。
4. 培养了团队协作精神实习过程中,我与同事们共同完成数值天气预报任务,培养了团队协作精神。
天气方面的实习报告

实习报告实习单位:某气象局实习时间:2021年7月1日至2021年8月31日实习内容:天气观测、天气预报、气象数据分析一、实习背景随着我国经济的快速发展和人民生活水平的不断提高,人们对气象服务的需求越来越迫切。
为了提高自己的专业素养和实践能力,我选择了气象局作为实习单位,深入了解天气气象学方面的知识,为今后的工作打下坚实基础。
二、实习目的1. 学习并掌握气象观测、天气预报和气象数据分析的基本方法;2. 了解气象业务流程和工作机制;3. 提高自己的实践能力和综合素质;4. 为今后从事气象相关工作奠定基础。
三、实习过程1. 气象观测在实习期间,我参加了气象观测的日常工作。
气象观测是气象工作的基础,主要包括地面气象观测、高空观测和辐射观测等。
通过实际操作,我掌握了气象观测仪器的使用方法、观测场的基本布局以及观测数据的记录和整理。
此外,我还学习了气象观测规范和数据质量控制方法,了解了气象观测资料在天气预报、气候研究和气象服务等方面的重要性。
2. 天气预报在天气预报方面,我跟随经验丰富的预报员学习了天气图的识别、数值预报模型、预报方法和技巧。
通过实际操作,我了解了天气预报的业务流程,掌握了天气预报的基本方法和注意事项。
同时,我还学习了各种气象灾害预警业务的运行机制,为今后的工作积累了宝贵经验。
3. 气象数据分析在气象数据分析方面,我学习了气象资料的整理、统计和分析方法。
通过实际操作,我掌握了气象数据分析软件的使用,了解了气象数据在气候研究、气候变化和气象服务等方面的重要性。
此外,我还学习了气象数据可视化方法,提高了自己在气象数据分析方面的能力。
四、实习收获通过实习,我收获了以下几点:1. 掌握了气象观测、天气预报和气象数据分析的基本方法;2. 了解了气象业务流程和工作机制;3. 提高了自己的实践能力和综合素质;4. 结识了一大批热爱气象事业的同事,拓宽了人际交往渠道。
五、实习总结实习期间,我充分认识到气象工作的重要性,努力学习气象专业知识,积极参与各项工作。
中尺度数值预报实习报告

一、实习背景中尺度数值预报是现代气象预报技术的重要组成部分,通过对大气物理和动力过程的数学方程进行模拟和预测,为气象预报提供科学依据。
近年来,随着计算机技术和高性能计算的发展,中尺度数值预报在天气现象模拟和预测方面取得了显著成果。
为了提高预报准确率,我国气象部门积极开展中尺度数值预报的研究和应用。
本实习报告主要针对中尺度数值预报进行实践操作和理论学习。
二、实习目的1. 了解中尺度数值预报的基本原理和方法;2. 掌握中尺度数值预报系统的操作流程;3. 提高实际操作能力,为今后从事气象预报工作打下基础。
三、实习内容1. 中尺度数值预报基本原理中尺度数值预报以大气物理和动力过程的数学方程为基础,通过将大气运动分解为水平和垂直方向上的运动,建立数学模型。
在模型中,大气运动受到各种物理过程的影响,如辐射、对流、湍流等。
通过对这些物理过程的参数化处理,将复杂的物理现象简化为可计算的形式。
2. 中尺度数值预报系统操作实习过程中,我们使用了某中尺度数值预报系统,该系统主要包括以下模块:(1)数据同化模块:将观测数据与模式初始场进行同化,提高预报准确率;(2)动力预报模块:模拟大气运动,预测未来天气状况;(3)物理过程模块:考虑辐射、对流、湍流等物理过程对大气运动的影响;(4)后处理模块:对预报结果进行可视化处理,便于分析。
3. 实际操作在实习过程中,我们进行了以下操作:(1)数据同化:将观测数据与模式初始场进行同化,确保预报的准确性;(2)动力预报:模拟大气运动,预测未来天气状况;(3)物理过程参数化:根据实际情况调整物理过程参数,提高预报精度;(4)预报结果分析:对预报结果进行分析,评估预报准确率。
四、实习成果1. 熟练掌握了中尺度数值预报的基本原理和方法;2. 掌握了中尺度数值预报系统的操作流程;3. 提高了实际操作能力,为今后从事气象预报工作打下基础;4. 分析了预报结果,为改进预报模型提供了参考。
五、实习体会1. 中尺度数值预报是一个复杂而精细的领域,需要掌握大量的理论知识;2. 实践操作是提高预报准确率的关键,只有将理论知识与实际操作相结合,才能提高预报能力;3. 在实习过程中,要注重团队协作,与同事共同解决实际问题。
数值天气预报使用实习报告

数值天气预报使用实习报告一、实习背景与目的作为一名气象专业的学生,我深知数值天气预报在气象业务中的重要地位。
为了更好地了解并掌握数值天气预报的基本原理和实际应用,我参加了本次数值天气预报使用实习。
本次实习的主要目的是学习数值天气预报的基本概念、方法及其在气象业务中的应用,并通过实际操作熟练使用相关软件和工具。
二、实习内容与过程1. 实习前的准备在实习开始前,我首先对数值天气预报的基本原理和概念进行了复习,包括大气物理、大气动力学、数值分析等方面的知识。
同时,我还学习了实习所需的相关软件和工具,如WRF(Weather Research and Forecasting)模型、GRIDASY软件等。
2. 实习内容实习共分为四个部分:数值天气预报原理学习、数值天气预报软件操作、实际案例分析、实习总结与交流。
(1)数值天气预报原理学习通过阅读教材、论文和在线资料,我深入了解了数值天气预报的基本原理和方法。
主要包括:气象资料的收集与处理、大气数值模型的构建、边界条件和初始条件的设定、数值求解及预报结果的释用等。
(2)数值天气预报软件操作在导师的指导下,我学会了使用WRF模型进行数值天气预报。
具体操作包括:下载和安装WRF模型、建立模拟区域、配置气象参数、设置初始和边界条件、运行模型、后处理及分析预报结果等。
(3)实际案例分析以某次台风为例,我利用WRF模型进行了数值模拟,分析了台风路径、强度、降水等方面的变化特征。
通过与实况数据的对比,验证了数值预报的准确性。
同时,我还分析了数值预报中可能存在的问题,如预报误差、数值模拟的局限性等。
(4)实习总结与交流在实习的最后阶段,我总结了本次实习的学习成果和心得体会,并与导师和同学们进行了交流。
大家共同探讨了数值天气预报在实际应用中存在的问题和未来发展前景。
三、实习收获与体会通过本次实习,我对数值天气预报的基本原理和实际应用有了更深入的了解。
在实习过程中,我学会了使用WRF模型进行数值模拟,并能够独立完成实际案例的分析。
中尺度数值预报实习报告

中尺度数值预报实习报告一、实习背景及目的随着我国气象事业的不断发展,数值预报在中尺度天气现象的研究和预测中发挥着越来越重要的作用。
为了提高自己在中尺度数值预报方面的理论知识和实践能力,我参加了本次中尺度数值预报实习项目。
实习的主要目的是学习并掌握中尺度数值预报的基本原理、模式运行和参数化方案等,为今后的气象研究工作打下基础。
二、实习内容与过程1. 中尺度数值预报基本原理学习在实习的第一阶段,我系统学习了中尺度数值预报的基本原理。
通过阅读相关文献和教材,我对中尺度天气现象、大气物理和动力过程的数学方程有了更深入的了解。
同时,我还学习了高性能计算技术和海量数据存储管理技术在中尺度数值预报中的应用。
2. 模式运行与参数化方案研究在实习的第二阶段,我参与了中尺度数值预报模式的运行和参数化方案研究。
首先,我学会了如何在新曙光高性能计算机上安装和调试中尺度天气数值预报系统。
在此基础上,我对模式中的积云对流参数化方案、云微物理参数化方案、边界层参数化方案、陆面过程参数化方案和辐射传输过程参数化方案进行了研究。
通过对比分析各类参数化方案的理论基础和应用场景,我对参数化方案的发展趋势有了更深刻的认识。
3. 实际应用与案例分析在实习的第三阶段,我结合实际情况,开展了中尺度数值预报在气象活动、气候变化和空气污染模拟预报中的应用。
以“十四冬”气象服务保障需求为例,我参与了内蒙古自治区赛区区域的1公里1小时中尺度天气数值预报系统的实时运行。
通过与内蒙古自治区气象台预报员的多次交流,我确定了30个保障站点,并提供了包括平均风速、平均风向、气温、湿度、能见度、降雪量等预报要素。
此外,我还完成了基于三种模式的订正集成预报产品研制,并实时显示在数值预报应用平台专项保障栏目上。
三、实习收获与反思通过本次实习,我对中尺度数值预报方面的理论知识、实践技能和实际应用有了更加全面的了解。
首先,我掌握了中尺度数值预报的基本原理,为今后的研究奠定了基础;其次,我学会了模式运行和参数化方案研究,提高了自己的实际操作能力;最后,我参与了实际应用和案例分析,积累了宝贵的实践经验。
数值预报实习指导书12页word

《大气模式及模拟基础》实习指导书王澄海编兰州大学大气科学学院一.实习目的:通过有关地图投影的计算,多点(5,9点)平滑算子、客观分析,差分格式的设计和基本计算,让学生掌握数值模式中的基本计算方法和程序设计。
并通过正压涡度模式的格点和谱模式程序设计的综合训练,达到学生对数值模式设计和运用的基本技能的掌握。
二.实习要求所有实习提交的内容均为Fortran/C语言实现的程序。
要求学生必须在机房现场操作,实习教师随堂讲解和指导。
运行环境提倡Linux/Unix,第5-6部分必须为Linux环境下完成。
NetCDF,Grads,NCL等软件由管理员统一安装。
Fortran编译器可选Intel和Pgf。
每位同学必须在理解计算方法的基础上,独立编写完成以下程序。
最好写出一个主程序,每题最好为一个可以被主程序调用的子程序。
提倡使用Linux/Unix系统,并把常用的计算函数写为一个静态库的形式。
必须按时通过网上、E-mail提交作业。
三.实习内容实习共分为六部分,前五部分从基本技能的训练,客观分析、数值差分格式的设计,正压涡度模式的设计,正压谱模式的设计。
循序渐进,使学生掌握数值模式的基本方法和技能。
第六部分为实际应用。
实习一:基本技能训练:1. 通过有关地图投影的计算,使学生熟悉和掌握地图和实际计算之间的关系2. 通过有关地图投影的计算,使学生熟悉和掌握地图投影的基本思路和方法;3. 通过有关地图投影在格式设计、守恒格式设计,边界条件中的作用和形式,使学生熟悉和掌握地图投影在模式中的应用. 实习步骤:1. 编写出Fortran/C 程序。
根据最小二乘法,对函数y(t)展开为两项傅里叶级数y(t)= 201(cos sin )k k k k k a a t b t ωω=++∑这里k ω=2πk/1T (1T =4)。
2. 设天气底图的比例尺为σ=1:2⨯710,对上述三种投影计算天气底图上1.5厘米长度在上述四个纬圈上所代表的实际距离l 。
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《数值天气预报》实习指导I:准地转正压模式实习说明一、实习目的通过准地转正压模式的实习,掌握制作数值天气预报的一般方法和主要步骤;同时提高数值计算、编制程序和实际上机操作的能力。
二、实习内容和要求根据准地转正压模式的原理,设计一个准地转正压模式,以1973年4月29日08时东北、华北地区500hPa等压面位势高度场作为初始场,采用固定的侧边界条件,应用该模式制作未来24小时有限区域500hPa位势高度场的预报,并绘制模式输出结果,对数值预报结果进行分析。
三、实习资料及说明资料说明:天气底图采用兰勃脱等角圆锥投影图,地图投影坐标系中x轴与90E经线平行,y轴与x轴垂直,建立均匀网格(网格距d=300公里),共有M×N个网格点,其中M=20,为x方向的格点数,N=16,为y方向的格点数。
网格系左下角的格点相对于北极点的坐标为(I n d,J n d),其中I n=-4,J n=25。
地图投影放大系数(无量纲)附表一附表二各网格点的柯氏参数(10-4秒-1)四、准地转正压模式的设计1、准地转正压模式主要原理准地转正压模式的出发点是准地转涡度方程,即:其中:为相对涡度,为旋转风,为常值科氏参数,为流函数。
将准地转涡度方程应用到无辐散层上,则方程简化为:采用准地转近似的散度方程:,其中为重力位势,z 为位势高度。
则可以将旋转风(无辐散风)和相对涡度分别表示为:;将涡度方程中的旋转风和相对涡度分别用以上计算的地转风和地转风涡度()∂ζ∂ζ∂ω∂ψt V f f p p +•∇+-= 0ζψ=∇2Vψf ψ()∂ζ∂ζψt V f p +•∇+=0f ∇=∇22ψΦΦ=gz V f k V g ψ=⨯∇Φ≈1ζζ=∇≈12f gΦV ψζ V g来代替,即:最终,可以得到准地转正压涡度方程(预报方程):,由于方程只含有一个变量,即位势高度z ,因此我们可以利用它来作无辐散层(通常取为500hPa )上位势高度场的预报。
2、准地转正压模式的具体计算步骤(1)输入500hPa 初始位势高度场;(2)计算地图投影放大系数和柯氏参数:; 其中,地球半径a =6371公里,圆锥常数k =0.7156,l e =11423.37公里,为兰勃脱投影影相平面上赤道到北极点的距离,l 为网格点到北极点的距离;地球自转角速度Ω=7.292×10-5秒-1。
(3)计算绝对涡度:▼,其中▼,d=300公里为网格距,常值柯氏参数=10-4秒-1。
(4)计算绝对涡度平流: ,其中,为雅可比算子采用的有限差分形形式。
ζg()∂ζ∂ζψg g t V f +•∇+=0()∇⎛⎝ ⎫⎭⎪=-2∂∂ηz t J z c ,z i j,0m i j,f i j,2/2/2/2/21⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+--=kk ekk e l l l l a klm f l l l l e k k e k k =-+22222Ω////ηi j,f d m ji j i 22,,8.9=ηj i j i c f z ,,2+j i j i j i j i j i j i c z z z z z z ,1,1,,1,1,24-+++=-+-+f F i j,()F d J z i j c i j,,,=-++2η()()()()()[]J A B d AA B B A A B B c i ji j i j i j i j i j i j i j+++-+-+-+-=-----,,,,,,,,,14211111111(5)采用超张弛迭代法求解正压涡度方程:▼,计算位势高度倾向(),超张弛迭代法计算公式为:其中,为张弛因子,其取值范围一般是1.2~1.8;迭代初值取为零。
迭代的终止判据为:,取迭代精度位势米/秒。
(6)时间积分,当时,即初始时刻,前差格式:,当时,中央差格式:。
(7)将积分得到的预报值作为新的初值,重复以上(3)—(6)步,直至积分结束。
3、模式计算框图0,,,,2===βγχχχj i j i j i j i c F ;;χi j,χ∂∂=z t /()()()()()()()()()⎪⎩⎪⎨⎧-+++=+=+-+-+++++j i v j i v j i v j i v j i v j i v v j i v v j i v j i v v j i F R R .,11,1,11,,11,,1,,,1,,44-χχχχχαχχαχi j,()()εχχ<+max .1.v j i v j i -ε=-105t =0z z ti j i j i j ,,.100=+χ∆()t n t n N ==-∆121,,, z z ti j n i j n i j n,,.+-=+11χ∆结束(说明:空间步长=300KM=300000M;时间步长=1小时=3600秒)模式计算框图五、附图1973年4月29日08时500hPa等压面位势高度场模式初值准地转正压模式24小时预报输出场模式预报结果分析:初值场---虚线;预报场—实线。
II:正压原始方程模式实习说明一、实习目的通过正压原始方程模式的实习,加深理解该章所学的基本内容;掌握制作数值天气预报的一般方法和主要步聚;并在数值计算、编制程序和上机操作等方面得到进一步训练。
二、实习要求以1973年4月29日08时(北京时)我国东北、华北地区500百帕等压面位势高度场作为初始场、采用地转风初值、固定的水平侧边界条件和二次守恒平流格式,应用正压原始方程模式制作未来24小时有限区域500百帕位势高度场和风场的预报,并写一份实习报告。
三、实习资科1973年4月29日08时(北京时)有限区域500百帕等压面高度资料。
(同准地转正压模式实习)四:正压原始方程模式的设计1.模式的预报方程根据地图投影坐标系中的正压原始方程组:空间差分格式采用二次守恒平流格式,则可得到的有限差分近似表达式:其中,,这就是正压原始方程模式有限差分形式的预报方程组。
2.模式的初始条件和边界条件初始条件采用地转风初值:式中为初始时刻预报区域各网格点上的位势高度场。
采用如下的固定边界条件: , 式中β表示预报区域的水平侧边界。
3、时间积分方案假设A 为一矢量函数,其分量分别为模式大气的u 、v 和z/m ,差分形式的正压原始方程组可表示为:x z mg v f y u v xu u m t u *∂∂∂∂∂∂∂∂-+⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=y z mgu f y v v x v u m tv *∂∂∂∂∂∂∂∂--⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-=y v x u m z m z y v m z x u m t z ∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂2()⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛-==-⎪⎭⎫ ⎝⎛++-==+⎪⎭⎫ ⎝⎛++-=j,i y y x x j ,i j ,i yy y x x x j ,i j ,i j ,i j ,i *j ,i y y y y y x x x j ,i j ,i j ,i j ,i *j ,i x x y y y x x x j ,i j ,i Hv u m z m z u m z u m t z G u f ~z g v u v u m t v E v f ~z g u u u u m t u 2∂∂∂∂∂∂~,*,,,f f u m v m i j i j i j y y i j x x=+-⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧==-====x z f g m v v y z f g m u u z z ,t j ,i j ,i j ,i j ,i j ,i j ,i j ,i j ,i j ,i j ,i j ,i j,i ∂∂∂∂00000z i j,00000===βββ∂∂∂∂∂∂t z t v t u j,i j ,i j ,i式中为一算子。
(1)起步时,为了抑制高频振荡,保证数值积分的稳定,先采用欧拉--后差格式:(2)其后,采用三步法起步的时间中央差格式:(5.140)另外,在数值积分的过程中,为了阻尼高频振荡,抑制计算解的增长,可以穿插进行时间平滑,其对应公式为:式中S 为时间平滑系数;同时,可以穿插进行空间平滑,来滤除短波扰动,抑制非线性计算不稳定。
4、计算步骤五:模式计算流程:j ,i j ,i j,i F A t F =∂∂Ai j ,n ji n j i n j i n j i n j i n j i n j i n j i F tA F F F tA F F *,*,,1,,,,1*,,∆+=∆+=++1,1,,2,2/1,2/1,,1,,,,2/1,221+++++++∆+=∆+=∆+=n ji n j i n j i n j i n j i n ji n ji n j i nj i n j i n j i n j i F tA F F F tA F F F tA F F ()()1,1,,,21~-+++-=n ji n j i n j i t n j i F F S F SF(说明:空间步长=300KM=300000M;时间步长=10分钟=600秒)附图:初始场24小时预报场。