半隐式半拉格朗日动力框架的动能谱分析

作者：郑永骏; 金之雁; 陈德辉

来源：气象学报, 2008, (02): 143-157.

• 动能谱
• GRAPES模式
• 半拉格朗日动力框架
• 最高有效分辨尺度
• 最大有效时间步长
• 中小尺度
• Spin up Kinetic energy spectrum
• GRAPES model
• Semi-Lagrangian dynamic framework
• Highest effective resolution scale
• Maximum effective time-step
• Small-meso scale
• Spin-up

大量的观测事实表明自由大气动能谱与波数之间满足如下关系:在大尺度区域满足E∝k-3关系,过渡到中尺度区域表现为E∝k-5/3关系。数值模式动能谱是测量模式动力框架的耗散的直接度量,而耗散对模式的性能有着重要影响,因此动能谱是研究和评估模式动力框架的非常规的有效方法。文中使用基于半隐式半拉格朗日动力框架的全球/区域一体化模式GRAPES进行数值模拟试验,然后计算GRAPES模式的动能谱并与实际观测得到的大气动能谱比较,得到GRAPES模式能够很好地复制出实际大气动能谱的分布特征,包括从大尺度区域的E∝k-3关系向中尺度的E∝k-5/3关系的过渡特征。并且发现GRAPES模式存在最大有效时间步长,...

• 单位
  灾害天气国家重点实验室; 中国气象科学研究院