用于大气能见度的公式是什么?

Question

我致力于NCEP GFS资料绘制各种地图。一个这样的情节我想有可见性。我看过一些网站显示可见性图表和数据的来源显示为NCEP GFS。

我找不到任何变量与GFS文件中的可见性有关。

有任何特定的公式可用于计算能见度吗?

Answer 1

我从WRF输出使用计算表面可见性计算,我改编的DTC的统一的后置处理程序,特别是从他们的Fortran程序中发现的UPPV2.2 / src / unipost / CALVIS.f。计算是基于水汽凝结体混合比率,和空气温度和压力,从模型的最低层。如果你的GFS输出有水汽凝结体混合比率,你可以用这个公式来计算能见度。原始代码读取文档:

这个例程计算水平能见度在表面或最低模型层,从质量控制、qr,气和qs。qv——水汽混合比(公斤/公斤)qc -云水混合比(公斤/公斤)qr -雨水混合比(公斤/公斤)气——云冰混合比(公斤/公斤)qs -雪混合比(公斤/公斤)tt -温度(k) pp -压力(Pa)如果iice = 0: qprc = qr qrain = qr和qclw = qc如果T > 0 c qcld = qc = 0 = 0如果T < 0 c qsnow = qs和qclice = qc如果T < 0 c = 0 = 0如果T > 0 c如果iice = 1: qprc = qr + qs qrain = qr和qclw = qc qcld =质量+气qsnow = qs和qclice = qc独立于上述定义,该方案可以使用不同的水文气象状态的假设:冰毒= ' d ': qprc都冻如果T < 0,液体如果T > 0冰毒= b: Bocchieri方案用于确定qprc是否雨或雪。一个温度的假设是用来确定qcld是否液体或冻结。冰毒= ' r ':使用四混合比率qrain, qsnow, qclw,和qclice常规使用以下表达式消光系数,β(公里* * 1),与C的质量浓度(g / m * * 3):云水:β= 144.7 * C * *(0.8800)雨水:β= 2.24 * C * *(0.7500)云冰:β= 327.8 * C * *(1.0000)雪:β= 10.36 * C * *(0.7776)得到了这些表达式从下列来源:云水:从Kunkel雨水(1984):从mp dist稀烂没有= 8 e6 m * * 4, rho_w * * 3 = 1000公斤/米冰云:假设随机导向板,遵循大众向度的关系从拉特里奇和霍布斯雪(1983):从Stallabrass(1985),假设β= ln (02) / vis每个水物种的消光系数计算,然后所有适用的贝塔总结产生一个测试版。然后下面的关系是用于确定可见性(公里),其中ε是阈值的对比,通常只有:vis = ln(ε)/β(发现Kunkel (1984))

我已经适应这个例程一个Python函数的代码,你可以用你的目的:

def calculate_visibility (qv、qc、qr气、qs, T, p):“基于UPP算法”计算能见度。看到文档UPPV2.2 / src / unipost / calvi。f为输入参数的描述和引用。”““Rd = 287。COEFLC = 144.7 COEFLP = 2.24 COEFFC = 327.8 COEFFP = 10.36 EXPLC = 0.88 EXPLP = 0.75 EXPFC = 1。EXPFP电视= T = 0.7776 * (1 + 0.61 * qv) #虚拟温度rhoa = p / (Rd *电视)#空气密度(公斤m ^ 3) rhow = 1 e3 #水密度(公斤m ^ 3) rhoi = 0.917 e3 #冰密度(公斤m ^ 3) vovmd = (1 + qv) / rhoa + (qc + qr) / rhow +(气+ qs) / rhoi conc_lc = 1 e3 * qc / vovmd conc_lp = 1 e3 * qr / vovmd conc_fc = 1 e3 *气/ vovmd conc_fp = 1 e3 * qs / vovmd #确保所有浓度是积极conc_lc (conc_lc < 0) = 0 conc_lp (conc_lp < 0) = 0 conc_fc (conc_fc < 0) = 0 conc_fp (conc_fp < 0) = 0 betav = COEFFC * conc_fc * * EXPFC \ + COEFFP * conc_fp * * EXPFP \ + COEFLC * conc_lc * * EXPLC \ + COEFLP * conc_lp * * EXPLP + 1平台以及vis = -np.log (0.02) / betav #能见度(公里)vis (vis > 24.135) = 24.135恢复活力