平缓-混合地形追随坐标(T-F坐标)可以减小坐标面上的地形影响带来的各种计算误差.以余弦三角函数为基函数的平缓-混合坐标(COS坐标)高层坐标面水平,计算误差较小,但是低层坐标面之间的厚度较薄,增大了计算误差,给模式稳定性及模拟效果带来较大的影响.设计一种改进的COS坐标,使低层坐标面垂直分布更加均匀,应用于GRAPES-Meso模式进行理想试验和实际模拟试验.结果表明,改进的COS坐标相对COS坐标,中高层计算误差相当,低层地形作用衰减的垂直变化更加均匀,减小了计算误差,提高了计算稳定性;地形重力波试验结果显示,改进的COS坐标重力波破碎相对COS坐标有一定缓解,更接近解析值;批量模拟试验结果显示,改进的COS坐标各个层次上的月平均模拟偏差比单尺度双曲函数平缓-混合坐标(简称SLEVE1坐标)更小,均方根误差减小,距平相关系数增大.改进的COS坐标有效地解决了COS坐标的计算问题,提高了模式预报效果.
GRAPES模式 平缓-混合坐标 动力框架 数值模式