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Fifth-Generation Penn State/NCAR Mesoscale Model(MM5)簡介 Line分享

MM5 (Mesosclae Model System version V, MM5)網格氣象之模式為美國國家大氣研究中心所發展之區域網格模式。此模式最初是由Anthes and Warner (1978)根據原始方程中依中尺度運動特性簡化後所建立起來的數值模式,屬於三維空間的靜力/非靜力的中尺度模式(圖1為模式架構流程)。此模式使用追隨地勢坐標(σ座標模式),容許多重的巢狀網格系統(multiple-nest capability)模擬,並具有四維資料融入 (FDDA, Four Dimensional Data Assimilations) 的功能、多種邊界層參數化,積雲對流參數化等物理參數供以測試,地圖投影包含極正射投影、蘭伯特正形投影、麥卡托投影,各適用於不同緯度。運用在不同尺度間的交互作用可以得到較好的解析。對於複雜的中尺度系統而言,MM5的模擬可彌補觀測資料上時、空解析度的不足,對於區域的預報有相當好的能力。MM5的網格設計在水平面上是採用 Arakawa B 交錯網格方式(圖2),此種網格設計將質量場與速度場交錯分佈,除可節省定差法在計算上的時間外,並可減少因計算所產生的誤差;而垂直速度的計算則不論是水平面上或垂直方向上,均與水準速度場錯開來計算。垂直方向採追隨地勢坐標sigma(σ),並可採用不一致的網隔間距,將非線性的變數場依適當的權重帶入計算。
MM5模式流程示意圖

圖1 MM5模式流程示意圖

Arakawa B 交錯網格方式

圖2 Arakawa B 交錯網格方式