[发明专利]地形重力波举力参数化方法

摘要

本发明公开了地形重力波举力的参数化方法，包含如下步骤，计算模式气流经过地形的阻挡高度；计算阻挡高度以上地形的谱分布；计算地形重力波各分量对应的扰动速度；从位于阻挡高度之上的第一个模式层开始，进行如下步骤处理：计算模式水平风场方向的变化；计算与水平风场垂直的波动分量的动量通量；计算地形重力波举力。本发明的方法对环境风场的方向性垂直切变进行了处理，能更好地表征地形重力波动量传输对大气环流的影响，提高模式的模拟能力和预报水平。

主权项

地形重力波举力参数化方法，其特征在于：包含如下步骤，步骤1：根据数值模式的次网格地形h(x，y)，低层大气风速UL和大气层结NL，计算气流经过地形的阻挡高度zblk；步骤2：对阻挡高度zblk以上的次网格地形进行二维傅里叶变换，得到地形的谱分布其中K＝(k，l)为水平波数矢量；步骤3：根据地形谱分布，计算全体波动分量的速度扰动v′＝(u′，v′，w′)；步骤4：从位于阻挡高度zblk之上的第一个模式层开始，进行如下步骤处理，步骤4.1：根据数值模式水平风场V(zk)＝[U(zk)，V(zk)]，计算水平风场的方向变化Δψ(zk)＝ψ(zk)‑ψ(zk‑1)，其中zk为第k层模式高度，ψ(zk)和ψ(zk‑1)分别为第k层和第k‑1层模式风向；步骤4.2：计算第k层的地形重力波举力L＝(u′w′，v′w′)Δψ(zk)(zk‑zk‑1)，其中ρ(zk)为第k层模式大气密度，当模式水平风场随高度逆时针旋转时和式中取负号，当模式水平风场随高度顺时针旋转时和式中取正号；步骤4.3：重复以上步骤，直至达到模式的顶层。