使用NCL WRF垂直集成水分通量

Question

有人知道如何计算垂直集成水分通量在WRF使用NCL。最好是如果你能分享一个NCL脚本。这是我的代码,我用这段代码来计算平均水分通量在一个月内。但我困惑的单位最后的输出。另一个问题是,我不确定我需要输出除以9.8吗?

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;dir1 = " /用户/ gerry /桌面/ WRF_EXTPCP / wrftest / FILES1 = systemfunc (“ls”+ dir1 + wrfout_d01_ *) a1 = addfile (FILES1 +“.nc”、“r”); - - - - - -计算总层水汽通量- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - psfc = wrf_user_getvar (a1,“psfc”, 1) * 0.01;表面的压力,转向hPa (;单位在WRF PSFC Pa)总统= wrf_user_getvar (a1, "压力",1);气压hPa(时间、级别、纬度、经度)temp = wrf_user_getvar (a1, tk ", 1);K rh = wrf_user_getvar (a1, rh, 1);% ua = wrf_user_getvar (a1, ua, 1);弗吉尼亚州m s - 1 = wrf_user_getvar (a1,弗吉尼亚州,1);m s - 1;printVarSummary (psfc); (time,lat,lon) ; printVarSummary(pres) ; (time,level,lat,lon) ; printVarSummary(temp) ; (time,level,lat,lon) ; printVarSummary(rh) ; (time,level,lat,lon) ; printVarSummary(ua) ; (time,level,lat,lon) ; printVarSummary(va) ; (time,level,lat,lon) psfc1 = dim_avg_n_Wrap(psfc,0) pres1 = dim_avg_n_Wrap(pres,0) temp1 = dim_avg_n_Wrap(temp,0) rh1 = dim_avg_n_Wrap(rh,0) ua1 = dim_avg_n_Wrap(ua,0) va1 = dim_avg_n_Wrap(va,0) ;https://www.ncl.ucar.edu/Document/Functions/Built-in/mixhum_ptrh.shtml shum = mixhum_ptrh(pres1,temp1,rh1,2) ;units: (hPA,K,%,kg/kg);calculate the specific humidity(2),(1)means mixing ratio printVarSummary(shum) uq = ua1 * shum ;vapor flux vq = va1 * shum copy_VarCoords(psfc(0,:,:), psfc1) copy_VarCoords(ua(0,:,:,:), uq) copy_VarCoords(va(0,:,:,:), vq) copy_VarCoords(pres(0,:,:,:), pres1) ;;--vertical integrated moisture flux ptop = 100 ; top layer pressure pbot = 1100 uqflux = vibeta(pres1(lat|:,lon|:,lev|:),uq(lat|:,lon|:,lev|:),2,psfc1,pbot,ptop)/9.8 ;should divide 9.8?? vqflux = vibeta(pres1(lat|:,lon|:,lev|:),vq(lat|:,lon|:,lev|:),2,psfc1,pbot,ptop)/9.8 ; 1 means linear interpolation, 2 means log interpolation qflux = sqrt(uqflux^2+vqflux^2)

Answer 1

我将解释我的答案根据作者从本文计算垂直整合水分通量预测雷暴收敛。这个方程是在他们的论文中定义的

$ $ VIMFC = - \压裂{1}{g} \ int_ {700 \, hPa} ^ {1000 \, hPa} \(\压裂{\偏u q} {x} \部分+ \压裂{\部分v q}{\偏y}) * dp $ $

参考的垂直整合水分通量请看参考的方程印度季风爆发的水文定义和戒断症状

$ $ VIMFT = - \压裂{1}{g} \ int_ {700 \, hPa} ^ {1000 \, hPa} (q * u + q * v) * dp $ $

所以我将提供一个方程数值算法实现和意见可以改变什么构成“大气层”在数值天气预报。

在这个方程q是特定的湿度,u和v的纬向和经向速度,p是压力,g是重力加速度。

水分通量收敛或发散

$ $(\压裂{\偏u q} {x} \部分+ \压裂{\部分v q}{\偏y}) $ $

水分通量是

$ $ * u + q * v $ $

你需要和水平收敛水分通量(或在你的情况中水分通量)在接下来的层1)1000 - 925 hPa 2) 925 - 850 hPa 3) 850 - 700 hPa的定义什么是“层”是主观的,你可以包括三个压力表面如果你认为需要深层与浅层。数字一层可以被认为是两个压力的平均值的表面。作为一个例子在你的情况下,你的平均速度在1000 hPa和925 hPa表面的平均1000 hPa和925 hPa特定的湿度。

一旦你计算水平水分通量计算MFC(或者如果你是那么需要使用有限集中差异和向后和向前的差异在网格边界和过程在这个实体答案——解释道水分通量数值收敛过程这里有限差分计算MFC)每一层乘以dp然后总结的贡献。

更新

在评论中回应的问题

“1000 - 925美元

不是被视为一个减法,而是平均。

需要做什么是平均两个压力表面以下的方式

美元q_{层}= (q_ {1000} + q_{925}) / 2美元

美元u_{层}= (u_ u_{925}{1000} +) / 2美元

美元v_{层}= (v_ {1000} + v_{925}) / 2美元

一旦你这么做,每层乘以相应的dp的价值,在这种情况下

dp = 1000 -925美元

这是一个减法。然后你个人的值插入个人贡献的总和为每个图层,然后求和层

$ (q_{层}* u_{层}+ q_{层}* v_{层})* dp美元

VIMFC通常的单位

$ $ 10 ^−5 \公斤\,m ^−2 \ s ^−1 $ $