Ein vertikal geschachteltes regionales numerisches Wettervorhersagemodell mit Physik der zweiten Ordnung

Das beschriebene Modell beinhaltet eine einzigartige Strategie, bei der ein Gitter mit hoher vertikaler Auflösung innerhalb des groben Gitters mit vertikaler Auflösung eines regionalen numerischen Wettervorhersagemodells (NWP) geschachtelt ist. Die physikalischen Berechnungen, die auf dem Gitter mit hoher vertikaler Auflösung durchgeführt werden, beinhalten die zeitabhängige Lösung von Turbulenzgleichungen zweiter Ordnung, die Übertragungsgleichungen für Lang- und Kurzwellstrahlung sowie feuchte thermodynamische Berechnungen, die den Gehalt an flüssigem Wasser und die fraktionale Bewölkung einschließen. Die dynamischen Berechnungen, die Advektion, Druckgradient und Coriolisterme betreffen, werden auf dem regionalen Modellgitter durchgeführt. Die beiden Gitter interagieren in jedem Modellzeit-Schritt vollständig. Dieser Ansatz stellt eine Erweiterung in der NWP der allgemeinen Praxis dar, grobe großflächige dynamische Antriebe an hochauflösenden Grenzschichtmodellen bereitzustellen. Abgesehen von den Rechenersparnissen, die durch die Durchführung dynamischer Berechnungen lediglich bei groberer Auflösung erzielt werden, vermeiden wir auch Schwierigkeiten, die bei dynamischen Berechnungen mit hoher vertikaler Auflösung in Gebieten mit signifikanter Topographie auftreten können. Dieses Modell kann jedoch leicht so gestaltet werden, dass es wie ein standardmäßiges, nicht geschachteltes Modell aussieht, indem überall ein feines Gittermuster pro grober Gitterebene spezifiziert wird. Mehrere vorläufige Modellvorhersagen werden präsentiert. Die erste ist eine 36-Stunden-Vorhersage über dem Mittelmeer und angrenzenden Regionen während des Hochsommers. Dies stellt einen guten Test der Fähigkeit des Modells dar, eine realistische kühle marine Mischschicht über dem Mittelmeer zu entwickeln, während die extremen täglichen Variationen in der Grenzschicht über Nordafrika ordnungsgemäß behandelt werden. Unsere zweite numerische Vorhersage findet in einem viel aktiveren synoptischen Regime statt, das einen frontalen Durchgang im Winter an einer Wetterstationsschiff im Nordatlantik beinhaltet.