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华南区域数值模式技术参数简介

 

中国南海台风模式(CMA-TRAMS,9km)

南海台风模式(CMA-TRAMS)是中国气象局广州热带海洋气象研究所研发的业务模式,V1.0版于2011年通过中国气象局业务准入,通过研究与技术升级,先后形成V2.0、V3.0版。基于2019年中国气象局业务升级准入的V3.0版,逐步完善形成目前业务版模式V3.5。

主要技术特点:全可压非静力平衡、高度地形追随坐标、水平等距经-纬网格、预估校正-三维静力参考-半隐式半拉格朗日、同步求解耦合物理过程、四阶水平扩散、改进的云降水物理(为CMA-TRAMS改进的尺度适应NSAS对流参数化、K方法浅对流和WSM6微物理)和改进的NMRF边界层参数化、RRTMG辐射、SMS与Colm混合的陆面模式等。

CMA-TRAMS业务运行参数:水平分辨率0.09º,水平格点数为1001×601,时间步长90s,模式范围:70-160°E, 0.8-54.8°N,垂直65层,模式顶31 km。每天运行4次预报(00/12UTC预报7天、06/18UTC 预报3天)。初边值方面,以ECMWF等全球模式格点为背景场,包含应用卫星、雷达和常规观测的云分析和陆面分析。

CMA-TRAMS产品说明

预报时效:每天4次(世界时00、06、12、18),其中00和12时168小时预报、06和18时72小时预报,逐3小时间隔输出。

分辨率:0.09°*0.09°

格点数:981*587

范围:70.9°E~159.1°E;1.7°N~54.44°N

数据产品参数:见表1


表1 CMA-TRAMS数据产品参数说明
要素名称 单位 时次 时效 层次数 层次号 数据区大小
东西风U 米/秒 00z
06z
12z
18z
00/12z提供168小时预报,
06/18z提供72小时预报,
逐3小时输出
10 1000/925/850/700/600/500/400/300/250/200hPa 分辨率
0.09

格点数
981*587

地理范围
70.9°-159.1°E 1.7°-54.44°N
南北风V 米/秒
温度T K
位势高度H 位势米
相对湿度RH %
垂直速度 米/秒
露点温度 K
地面气压 hPa 1 1
海平面气压 hPa
地面温度 K
累积降水 mm
2米相对湿度 %
2米温度 K
10米U m/s
10米V m/s
2米露点温度 K
总云量 %
组合雷达反射率 dBZ
对流有效位能 J/kg
对流抑制系数 J/kg
TBB K
能见度 m
 

华南中尺度模式(CMA-GD 3km)

华南中尺度模式(CMA-GD)是中国气象局业务准入模式,近年来,CMA-GD持续得到发展,在降水预报、地面气象要素预报等取得显著进步。目前业务V3.5版模式,是在V3.0基础上进行技术改进形成,主要包括:(1)雷达资料快速同化技术改进;(2)重构模式初始化核心算法;(2)参考大气、地形参数高精度算法;(3)全物理同步求解耦合技术;(4)适合华南的对流参数化技术改进;(5)边界层参数化若干技术改进;(6)近地层和陆面模式技术升级。

主要技术特点:全可压非静力平衡、高度地形追随坐标、水平等距经-纬网格、预估校正-三维静力参考-半隐式半拉格朗日、同步求解耦合物理过程、四阶水平扩散;改进的云降水物理(为CMA-GD改进的尺度适应NSAS对流参数化、K方法浅对流和WSM6微物理)和改进的NMRF边界层参数化、RRTMG辐射、SMS与Colm混合的陆面模式等。

业务模式运行参数:水平分辨率0.03º,水平格点数为1331*1117,模式范围(93.04 ºE-132.94 ºE,10 ºN-43.48 ºN),垂直分65层,模式顶31 km。每天运行2次预报(00/12UTC预报4天)。初边值以ECMWF等全球模式格点为背景场,包含应用卫星、雷达和常规观测的云分析和陆面分析。

CMA-GD产品说明

预报时效:每天2次(世界时00、12),作未来96小时预报,逐小时间隔输出。

分辨率:0.03°*0.03°

格点数:1091*877

范围:93.64°E~126.34°E;16.6°N~42.88°N

数据产品参数:见表2


表2 CMA-GD数据产品参数说明
要素名称 单位 时次 时效 层次数 层次号 数据区大小
东西风U 米/秒 00z
06z
12z
18z
96小时,
逐小时
17 1000/925/850/700/600/500/400/300/250/200/150/100/70/50/30/20/10hPa 分辨率
0.03°×0.03°

格点数
1091*877

地理范围
93.64°E~126.34°E;16.6°N~42.88°N
南北风V 米/秒
温度T K
位势高度H 位势米
相对湿度RH %
垂直速度 米/秒
露点温度 K
地面气压 hPa 1 1
海平面气压 hPa
次网格降水 mm
大尺度降水 mm
地面温度 K
2米相对湿度 %
2米温度 K
10米U 米/秒
10米V 米/秒
组合雷达反射率 dBZ
总云量 %
能见度
2米露点温度 K
对流有效位能 J/kg
对流抑制系数 J/kg
沙氏指数 /
K指数 k/s
 

华南快速更新同化系统(CMA-GD_R3 3km)

华南快速更新预报系统(CMA-GD_R3)是中国气象局业务准入模式之一,基于CMA-GD模式建立。模式区域覆盖华南八省,3km水平分辨率。主要技术特点:全可压非静力平衡、高度地形追随坐标、水平等距经-纬网格、预估校正-三维静力参考-半隐式半拉格朗日、同步求解耦合物理过程、四阶水平扩散;改进的云降水物理(K方法浅对流和WSM6微物理)和改进的NMRF边界层参数化、RRTMG辐射、SMS模式等。

业务模式运行参数:模式范围包括华南八省(96ºN-123.36ºE,16ºN-31.36ºN),水平分辨率0.03°(约3km),水平网格数为913*513,垂直65层,逐小时启动预报未来30小时,逐小时间隔输出;以ECMWF全球模式预报产品为模式背景场和侧边界,高频次同化稠密雷达资料改进短临预报效果。

CMA-GD_R3产品说明

预报时效:逐小时启动,作未来30小时预报,逐小时间隔输出。

分辨率:0.03°*0.03°

格点数:873*473

范围:96.6°E~122.76°E;16.6°N~30.76°N

数据产品参数:见表3


表3 CMA-GD_R3数据产品参数说明
要素名称 单位 时次 时效 层次数 层次号 数据区大小
东西风U 米/秒 逐小时 30小时,
逐小时
12 1000/925/850/700/600/500/400/300/250/200/150/100/hPa 分辨率
0.03°*0.03°

格点数
873*473

地理范围
96.6°E~122.76°E;16.6°N~30.76°N
南北风V 米/秒
温度T K
位势高度H 位势米
相对湿度RH %
垂直速度 米/秒
地面气压 hPa 1 1
海平面气压 hPa
次网格降水 mm
大尺度降水 mm
2米相对湿度 %
2米温度 K
10米U 米/秒
10米V 米/秒
组合雷达反射率 dBZ
 

高分辨率短临预报模式(CMA-GD_R1,1km)

CMA-GD_R1是基于CMA-GD发展起来的快速同化更新短临预报模式,模式基础版本为CMA-GD V3.5, 模式区域覆盖广东,1km水平分辨率。主要技术特点:全可压非静力平衡、高度地形追随坐标、水平等距经-纬网格、预估校正-三维静力参考-半隐式半拉格朗日、同步求解耦合物理过程、四阶水平扩散;改进的云降水物理(K方法浅对流和WSM6微物理)和改进的NMRF边界层参数化、RRTMG辐射、SMS模式等。

业务模式运行参数:模式范围包括广东省全域(107ºN-119ºE,18ºN-27ºN),水平分辨率0.01°(约1km),水平网格数为1201*901,垂直65层,逐12分钟启动预报未来6小时,逐12分钟间隔输出;以CMA-GD 3km模式预报产品为模式背景场和侧边界,高频次同化稠密雷达资料改进短临预报效果。

CMA-GD_R1产品说明

预报时效:逐12分钟启动,作未来6小时预报,逐12分钟隔输出。

分辨率:0.01°*0.01°。

格点数:1161*861

范围:107.2°E~118.8°E;18.2°N~26.8°N

数据产品参数:见表4


表4  CMA-GD(R1)预报数据参数说明
要素名称 单位 时次 时效 层次数 层次号 数据区大小
对流性降水 mm 120次/天 6小时,
逐12分钟输出
1 1 分辨率
0.01°×0.01°

格点数
1161*861

地理范围
196,2°-118.8°E;18.2°-26.8°N
大尺度降水 mm
2米温度 K
地面温度 K
2米比湿 kg/kg
海平面气压 hPa
10米东西风 米/秒
10米南北风 米/秒
地面气压 hPa
组合雷达反射率 dbz