苏 勇沈学顺张 倩刘俊杰

1）（中国气象科学研究院，北京100081）2）（南京信息工程大学大气科学学院，南京210044）

3）（中国气象局数值预报中心，北京100081）4）（中国气象局气象宣传与科普中心，北京100081）

5）（南京信息工程大学水文气象学院，南京210044）

应用样条插值提高GRAPES模式物理过程反馈精度

苏 勇1）2）3）沈学顺3）*张 倩4）刘俊杰5）

1）（中国气象科学研究院，北京100081）2）（南京信息工程大学大气科学学院，南京210044）

3）（中国气象局数值预报中心，北京100081）4）（中国气象局气象宣传与科普中心，北京100081）

5）（南京信息工程大学水文气象学院，南京210044）

GRAPES（Global/Regional Assimilation and Pr Ediction System）模式动力框架中垂直方向变量的跳层设置采用Charney-Phillips分布，在整层上进行位温、水物质的计算，物理过程中在半层上对其进行处理。这样在GRAPES模式中，进入物理过程之前和物理过程计算完毕之后，都要采用线性插值进行整层和半层之间物理量的转换。由于线性插值精度欠佳，为提高上述反馈过程的精度，并保证水物质的正定性，该研究引入样条插值，并在水物质的插值过程中进行保单调处理，有效减小了位温场、水物质场的预报偏差，并提升了模式的综合预报性能。

GRAPES模式；线性插值；样条插值；单调

引 言

GRAPES模式［1-3］的垂直坐标采用地形高度追随坐标［4］，在垂直方向离散过程中，动力框架［5-6］中变量分布采用Charney-Phillips跳层分布［7］，垂直速度、位温、水物质放置在模式预报面的整层，水平速度和无量纲气压放在模式面的半层；物理过程［8-9］中所有变量都在模式面的半层。在模式垂直分层的设计中，为了满足中心差分计算的需要并更好地表示边界层内的物理过程，采用不均匀分层的设计，在近地面边界层，模式分层较密，而在模式大气的中高层分层较为稀疏。……