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全球数值天气预报网格模式研发中的关键问题讨论
谢元富
中国气象局
随着社会对全球数值预报模式高精准的要求不断提高,各国都在研发下一代公里级云分辨的数值预报模式。尽管谱元(Spectral Element)和离散伽辽金(Discrete Galerkin)方法在研发和实施,但是很多国家都在使用和研发全球的网格模式。全球数值天气预报网格模式目前还都存在一些有待解决的问题,还远远不能满足社会对未来数值天气预报的要求。在这个报告里,我们就几个全球数值预报网格模式的关键问题进行探讨。 对业务天气数值预报来说,最重要的是模式的精度问题,满足精度要求的必要条件是数学上定义的相容性。我们根据球面上的准均匀网格来讨论目前有限体积法的精度问题。在满足这个精度的前提下,我们讨论网格模式的稳定性,频散关系,守恒性。没有前者,后面这些性质就没有意义,只有前者数值预报效果也不会好。这些问题不仅直接影响短期和中期天气数值预报的效果,而且影响数据同化技术和物理过程。数值预报的动力框架是一个典型的集数学、物理、气象、和工程的综合科学问题。希望通过对这些问题的讨论,与同行达成共识、促进合作与研发。