唐 灵，詹杰民，李毓湘，林嘉仕

(1．中山大学应用力学与工程系，广东 广州 510275；2．香港理工大学土木及结构工程系，香港)

MM5[1](第五代的NCAR/Penn State中尺度模型)是由MM4经过大量的改进发展而来。MM5 在处理模式大气降水物理过程时有多种方案可选择，这些方案通常分为两类，分别称作显式方案和隐式方案。其中显式方案处理模式可分辨尺度(或称为大尺度)降水物理过程，隐式方案处理模式不可分辨尺度(或称积云对流)降水过程[2]。MM5中共有5种显式云物理方案, 从简单的暖雨方案、简单冰相方案, 到物理过程比较详尽的Goddard、Reisner霰方案[3]。积云与大气的相互作用非常重要，常用的对流性积云参数化方法有Anthes-Kuo[4]、Grell[5-6]、Arakawa和Schubert[7]、Fritsch和Chappell[8]、 Kain和Fritsch[9]等方案。MM5的行星边界层的参数化有几种不同的处理,主要有：把行星边界层看作是由近地层和混合层组成的整体的总体边界层方案、不同情况下采用k理论或根据自由对流特征建立传输模式的高分辨边界层参数化方案、加入了反梯度传输项的MRF[10]方案及K与湍能有关的能量闭合方案等[11]。

本文着重讨论了对MM5垂直方向的σ层进行调整及加密方案以及各种方案对模拟的垂直风剖面的影响，并在此基础上讨论和分析了土地利用的更新对垂直风场造成的变化，同时分析了珠三角地区2001年9月15-18日空气污染时段物理气流输运过程的一种影响因素。

1 控制方程及边界条件

MM5所用到的基于沿地形的坐标(x,y,σ)的非静力模式基本方程主要有：

1)压力方程

ρ0gw+γp▽·V=

(1)

其中p′为压力扰动，在模式中，实际忽略了右边括号里的最后一项，它表示由于热膨胀效应而导致气压的增加。……