数值预报系统 GRAPES 的科学设计与应用PDF电子书下载

第1章　GRAPES资料变分同化系统的科学设计与试验 1

1.1　引言 1

1.2　三维变分同化系统框架的理论设计与理想试验 2

1.3　同化系统中的观测算子 15

1.4　背景误差的统计与模型 19

1.5　非静力模式变量同化 31

1.6　同化-预报循环方案的设计 38

1.7　台风相关的特殊技术问题 43

1.8　三维变分初步试验结果分析 51

1.9　四维变分同化系统的发展与试验 54

1.10　小结 61

参考文献 61

本章附录　全球三维变分谱滤波算子的向量和矩阵表示 62

第2章　GRAPES模式动力框架理论设计与试验 65

2.1　引言 65

2.2　基本方程组 67

2.3　时间离散方案 81

2.4　空间离散方案 98

2.5　离散化的模式方程组 104

2.6　边界条件的设置 117

2.7　有限区域模式的理想场试验 120

参考文献 129

本章附录　赫姆霍兹方程的GCR解法 132

第3章　模式的物理过程 137

3.1　引言 137

3.2 云和降水过程 137

3.3　辐射过程 153

3.4　边界层过程 162

3.5　陆面过程 166

3.6　地形重力波 168

3.7　物理过程程序结构设计及相互关系 170

3.8　物理过程的优选试验 171

3.9　本章小结 179

参考文献 180

第4章　软件体系结构和并行处理 184

4.1 引言 184

4.2　软件体系结构 184

4.3　程序模块化编程规范 189

4.4　模式并行处理 198

参考文献 204

第5章　中尺度数值预报系统GRAPES_Meso 206

5.1　GRAPES_Meso系统构成 206

5.2　GRAPES_Meso实际资料试验 209

5.3　结束语 228

参考文献 228

第6章　全球数值预报系统GRAPES-Global 230

6.1 引言 230

6.2　全球资料同化系统及试验 231

6.3　GRAPES全球动力模式框架与理想试验 249

6.4　GRAPES全球模式试验系统 269

6.5　总结与讨论 297

参考文献 298

第7章　基于GRAPES的数值预报业务 300

7.1 引言 300

7.2　中国区域降水预报系统 301

7.3 台风数值预报系统GRAPES_TCM 311

7.4　华南／热带气象数值预报系统GRAPES_TMM 320

7.5　业务运行小结 327

7.6　在其他方面的应用 329

第8章　总结与展望 331

8.1 GRAPES系统梗概 331

8.2 GRAPES反映了我国数值预报科学水平的提高 334

8.3 GRAPES的进一步发展 335

8.4　数值预报未来发展展望 342

附录 345

附录A GRAPES使用指南 345

附录B GRAPES 3维变分程序结构 347

附录C GRAPES模式程序结构 356

附录D GRAPES的解释应用 370

附录E GRAPES结果到MICAPS的转换程序 374