GRAPES模式切线性垂直扩散方案的误差分析和改进

摘要

针对GRAPES四维变分同化系统的升级,研究了GRAPES模式垂直扩散方案线性化问题.通过2005年8月7-27日21个个例的批量试验,发现在GRAPES模式垂直扩散方案源代码的基础上逐句线性化得到的切线性垂直扩散方案即使能通过正确性测试试验,在少数情况下也会存在很大误差.切线性模式计算的扰动气压场和扰动风场可能出现明显异常,这种异常与垂直扩散方案中地表动量通量的强非线性有关.如果在切线性垂直扩散方案中忽略地表动量通量扰动,既可以避免异常的出现,又不影响其他正常时刻的计算精度.修改后的切线性垂直扩散方案能够在所有变量上一致地提高切线性模式的计算精度.