正交地形追随坐标系中平流误差的对比分析

通过2组线性平流试验，分析随地形复杂度和空间分辨率增加，正交地形追随坐标系（OS坐标）中平流误差的变化．第一组试验采用3种地形，即：单峰、三峰和五峰的波状地形，第二组试验采用5种水平（垂直）分辨率，对比分析OS坐标和经典地形追随坐标系的混合版本（HS坐标）的平流误差．第一组多地形试验表明：单峰试验中，OS坐标与HS坐标的平流误差接近；三峰试验中，OS坐标的平流误差略小于HS坐标的平流误差；五峰试验中，OS坐标的平流误差远小于HS坐标的平流误差．其原因是，HS坐标生成的非正交网格，与OS坐标生成的正交网格，在五峰地形条件下差异最明显．这说明，在简单地形条件下，由于OS坐标和HS坐标的网格差异小，...

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Published in:科学通报 2015-11 (32), p.3144-3152
Main Author: 李艺苑 李锦熙 王斌 邹勋
Format: Article
Language:Chinese
Subjects:
σ坐标
地形追随坐标
垂直计算网格
平流误差
陡峭地形
非正交
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Description
Summary:通过2组线性平流试验，分析随地形复杂度和空间分辨率增加，正交地形追随坐标系（OS坐标）中平流误差的变化．第一组试验采用3种地形，即：单峰、三峰和五峰的波状地形，第二组试验采用5种水平（垂直）分辨率，对比分析OS坐标和经典地形追随坐标系的混合版本（HS坐标）的平流误差．第一组多地形试验表明：单峰试验中，OS坐标与HS坐标的平流误差接近；三峰试验中，OS坐标的平流误差略小于HS坐标的平流误差；五峰试验中，OS坐标的平流误差远小于HS坐标的平流误差．其原因是，HS坐标生成的非正交网格，与OS坐标生成的正交网格，在五峰地形条件下差异最明显．这说明，在简单地形条件下，由于OS坐标和HS坐标的网格差异小，OS坐标减小平流误差的效果不明显，在复杂地形条件下，两者计算网格差异明显，相比HS坐标，OS坐标能显著减小平流误差．第二组多分辨率试验表明：OS坐标的平流误差始终小于HS坐标的平流误差，且垂直分辨率越高，效果越明显．两组理想试验的结果说明，OS坐标有可能减小高分辨率模式中，复杂地形区域的平流误差．
ISSN:0023-074X
DOI:10.1360/N972015-00075