WRF进阶:使用Grid Nudging同化Upper-air

WRF进阶:使用Grid Nudging同化Upper-airNudging Nudging 是一种应用较为广泛的同化方法 通过在控制方程中加上强迫项 逐渐把模式状态向观测状态逼近 这些强迫项相对于方程中的各项量级较小 保证了在每个积分步长中各物理量之间的动力平衡 Stauffer D R Seaman N L 1990 WRF 提供三种 Nudging 方法

大家好,我是讯享网,很高兴认识大家。

Nudging

Nudging是一种应用较为广泛的同化方法,通过在控制方程中加上强迫项,逐渐把模式状态向观测状态逼近。这些强迫项相对于方程中的各项量级较小,保证了在每个积分步长中各物理量之间的动力平衡(Stauffer D R, Seaman N L. 1990)。

WRF提供三种Nudging方法。包括两种Analysis Nudging(使得结果逼近再分析资料),和Observation Nudging(使结果逼近与观测资料)

两种Analysis Nudging方案,分别为Grid Nudging和Spectral Nudging。Grid Nudging 是使用格点对格点的松弛强迫项逐步逼近分析场。Spectral Nudging通过设置波数进行滤波,保留大尺度波动,滤掉小尺度的波动,从而将模拟状态不断靠近大尺度驱动状态,较好地减小大尺度误差。值得注意的是,在 WRF 模式中,两种方法同化的变量不同,Grid Nudging 中默认同化的变量包括水平风、位温和水汽混合比,Spectral Nudging 中默认同化水平风、位温和位势高度。Spectral Nudging 可以较好地减少气候漂移,而Grid Nudging则保证结果更接近于已有的再分析资料。

详细的总结可参见:WRF nudging同化小结 介绍的很详细。我这里给个简单的Grid Nudging实例。

目的

由于我的模拟时间为一个月,并没有达到气候的程度,且当前ERA5再分析资料的upp-air层次已经十分准确,我只想在模拟时打开grid nudging选项,使得模拟的大尺度场保持合理。

Gird nudging设置

Nudging设置主要是在namelist.input的&ffda下,可以在WRF user guide第五章中查看其意义与设置。


讯享网

其中Grid Nudging和Spectral Nudging只需在&fdda中设置即可,而Observation Nudging则需要准备观测资料,并使用OBSGRID模块生成OBS资料。

nudging可分为两个层次:upper-air层的同化与surface层同化,两者需要单独设置namelist.input。

本次只在upper-air层进行grid nudging设置。

namelist.input设置

/ &fdda grid_fdda =1, !打开upp-air层的grid-nudging gfdda_inname = "wrffdda_d<domain>" !ffdda输入的文件名 gfdda_interval_m =360 !再分析资料时间间隔 gfdda_end_h =6 !同化间隔 io_form_gfdda =2 ! 同化文件格式,2为nc fgdt =0, !0为每一步长都同化 if_no_pbl_nudging_uv =1, !1关闭边界层同化,0开启边界层同化,下同 if_no_pbl_nudging_t =1, if_no_pbl_nudging_q =1, guv =0.0003 gt =0.0003 gq =0.0003 dtramp_min =0, grid_sfdda =0, !关闭surface的nudging 

讯享网

注意点:

  1. gfdda_interval_m , io_form_gfdda ,gfdda_end_h 后不要加逗号,否则会报错
  2. gfdda_inname一定要记得设置,否则会告诉你缺失auxinput10
  3. gfdda_end_h 最好与输入的再分析资料时间间隔相同
  4. 设置完后,运行real.exe,会生成wrfinput_d文件和wrffddda_文件,再运行wrf.exe即可。

参考

1.Stauffer D R, Seaman N L. 1990. Use of four-dimensional data assimilation in a limited-area mesoscale model.Part Ⅰ: Experiments with synoptic-scale data[J]. Mon.Wea. Rev., 118(6): 1250–1277. DOI:10.1175/1520-0493(1990)118

小讯
上一篇 2025-03-10 13:51
下一篇 2025-02-16 11:35

相关推荐

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容,请联系我们,一经查实,本站将立刻删除。
如需转载请保留出处:https://51itzy.com/kjqy/118106.html