微机上的MM5中尺度模式模拟系统及其暴雨模拟应用

"本文介绍了将PSU/NCAR MM5中尺度数值模式移植到微机上，构建MM5中尺度模式模拟系统的过程和技术方案，并通过两次不同性质的暴雨个例及一次梅雨锋暴雨的数值试验，展示了该系统在模拟天气现象，尤其是暴雨方面的有效性。" 在气象学领域，随着计算机技术的飞速发展，数值预报业务已经成为气象预测的重要手段。中尺度数值模式因其在预报局部气象现象中的优越性，越来越受到重视。MM5（Mesoscale Model version 5）是美国大气研究中心（NCAR）和宾夕法尼亚州立大学合作研发的一款中尺度数值模式，它在MM4的基础上进行了升级，包含了静力和非静力框架，且考虑了多种复杂的物理过程，如地形影响、湿度处理和地表植被条件等。 MM5模式的一个显著特点是其支持单向和双向嵌套网格以及四维数据同化（FDDA）技术，这使得它能更精确地捕捉和模拟小尺度的气象变化。然而，MM5最初设计时主要针对美国的气候和地理条件，因此，在引入中国或其他东亚国家时，需要对其进行适应性的修改和优化，以确保其在中国的地理特征、植被状况等环境下的适用性。 文章中提到，科研人员将MM5模式移植到微机或工作站上，利用改进的空军中尺度数值预报业务系统的前后处理技术，成功建立了MM5微机模拟系统。这一系统的建立意味着即使在资源有限的环境下，也能进行中尺度数值模拟，降低了大规模计算的门槛。 为了验证MM5微机模拟系统的性能，研究人员选取了南方和北方的两次不同性质的暴雨案例进行模拟，结果显示模拟效果与实际观测结果吻合度较高。此外，他们还对一次典型的梅雨锋暴雨事件进行了数值试验，进一步证明了该系统的模拟能力。 MM5中尺度模式微机模拟系统的建立对于提升我国中尺度气象预测的精度和效率具有重要意义，尤其在预测暴雨等灾害性天气方面，提供了有力的工具。然而，由于我国地域广阔，气候复杂多变，未来还需要不断优化和完善模型参数，使其更加适应我国的气候特点，以提升预测的准确性和实用性。