101 / 2021-07-19 00:14:39

干空气质量守恒的全球高分辨率大气模式动力框架技术

全球模式，干质量守恒，静力/非静力，超级单体，热带气旋

针对业务化全球模式存在的干空气质量不守恒和强降水质量强迫效应刻画能力不足等问题,发展了一种改进的非静力湿大气载水模式动力框架。不同于原始的Aladin-NH动力框架，该动力框架以干空气质量为垂直坐标，同时引入了一个新的修正温度变量，确保了质量连续性方程能够基于干空气密度表征，因此动力上自然地满足干空气质量守恒。对比研究了原始的Aladin-NH动力框架和改进的动力框架对理想超级单体的模拟影响，结果表明改进的载水模式动力框架能够更好地模拟出与参考结果一致的理想超级单体结构和演变特征。

在此基础上，进一步发展了静力载水模式动力框架理论。不同于欧洲中心的IFS静力模式，该静力载水模式动力框架以干空气质量为垂直坐标、并严格推导了全气压垂直速度的计算公式。基于理想热带气旋测试，评估了新发展的静力载水模式动力框架，结果表明：新静力载水模式动力框架模拟的热带气旋强度更强、结构更紧凑、且更具同心圆形态，因此也更接近于实际热带气旋观测结果和其他模式模拟结果。