中尺度气象模式(ARPS)介绍作者：郎丰旺王鹏李波来源：《科学与财富》2011 年第 03 期［摘要］目前对于天气预报进行精细化定量预报的主要手段之一就是数值预报，优秀的数值模式对于提高预报准确率有很重要的影响。本文介绍了一种中尺度区域气象预报模式(ARPS),包括模式的动力框架，时间积分方案，参数化方案和后期处理等。［关键词］ARPS 模式参数化中尺度数值预报1 引言在全球气候变动异常的背景下，台风、暴雨(雪)等灾害性天气肆虐，极端降水事件趋多、趋强，其成因复杂多变，预测预警难度更大。随着国民经济建设的加速发展，国家和地方各级政府更为关注气象灾害构成的安全威胁，尤其是近年来频繁出现的突发性强、变化激烈的暴雨、暴雪等灾害性天气经常造成人民生命财产的重大损失。公众希望公共气象服务提供更加准确的天气预报，特别是灾害性天气的预报准确性，气象工作者在准确预报常规天气变化的基础上，精细化预报具有中尺度时空特征的高影响性和危险性天气事件，是当今科学研究和预报实践的重大课题，因此出现了一批基于中尺度动力方程组的气象模式，如 MM5,WRF,AREM,ARPS 等。ARPS(TheAdvancedRegionalPredictionSystem)模式是由美国俄克拉荷马大学(UniversityofOklahoma)的风暴分析及预报中心(theCenterforAnalysisandPredictionofStorms，CAPS)研发的一个非静力平衡的区域预报系统，ARPS 模式采用广义地形坐标系统，Arakawa-C 交错水平网格和二阶蛙跳时间积分方案，含有云微物理过程，次网格尺度湍流等物理过程 ARPS 模式适用于时空尺度很小的中小尺度和风暴尺度的天气系统如龙卷，超级单体风暴等，主要针对风暴尺度的非静力高分辨率区域预报系统，包括实时资料的变分同化、前向预报以及后期数据处理模块，整个模式的运行流程图如图 1 所示，目前官方发布的最新版本为 ARPS5.2.12。2 动力框架介绍ARPS 最初是为了求方程组的数值解，是程序设计人员与气象研究专业人员合作的结果。基于干动力可压的 ARPS1.0 于 1990.10 完成，并很快被 2.0 所代替。ARPS2.0 以完全的三维坐标系为框架。ARPS3.0 于 1992 年 9 月 23 日以一个云模式首次正式对公众发布。之后的 ARPS4.0 已经发展为一个非静力平衡、可压、地形伴随坐标系下的区域预报模式。模式采用的坐标系统是广义地形跟随的坐标系统，x、y 方向与笛卡尔坐标系统等价，在垂直方向采用格点伸缩网格，即是与 x、y 有关的一"空间曲面坐标系统。模式提供了一...
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