全球区域同化预报系统的使用及其数值模拟解读

全球区域同化预报系统的使用及其数值模拟*

陈建萍

（江西省环境预报中心，江西，南昌，330046）

摘要：介绍了中国气象科学研究院数值预报中心自主开发的GRAPES V2.1数值模式运行步骤，并利用该模式对2005年5月1日06～07时在江西南昌市区出现的30 mm/h 强降水过程,进行了数值模拟和诊断分析。结果发现，北方干冷空气南下，到达30°Ｎ附近后，与南方暖湿空气在南昌市区上空低层形成交汇，促使暖湿空气沿着锋面迅速抬升凝结，触发不稳定能量的释放，是造成南昌强降水产生的主要原因；GRAPES模式能很好地模拟出高低空环流形势场特征和主要天气系统，能提供较准确的高分辨率诊断分析

资料。

关键词：GRAPES模式强降水数值模拟诊断分析

中图分类号：P456.7；P458.1+21 文献标识码：A 文章编号：1007-9033（2005）

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1 GRAPES V2.1简介及模式运行

1.1 模式简介

GRAPES（Global/Regional Assimilation and Prediction System）—全球区域同化预报系统，是中国气象局负责研究开发的、研究与业务通用的数值天气预报系统。GRAPES系统是集常规与非常规变分同化、静力平衡与非静力平衡、全球与区域模式、科研与业务应用、串行与并行计算、标准化与模块化程序、理想实验与实际预报等为一体，中小尺度与大尺度通用的先进数值预报系统。

1.2 GRAPES V

2.1模式的运行

使用2005年4月29日20时的T213资料，以及2005年4月30日08时的探空资料，对2005年4月30日08时—5月1日08时的暴雨过程进行数值模拟。

1.2.1 资料准备

2005年4月29日20时的Ｔ２13资料（BJ*.*）放在grapes/data/9210_t213目录下，2005年4月30日08时的探空资料（*.ABJ）则放在grapes/data/9210_obs目录下。

1.2.2 探空资料预处理

进入grapes/grapes_3dv/preproc/9210_obs_proc/datatran，使用命令pgf90 -o ptrans0.exe ptrans0.for和pgf90 -o ptranstp.exe ptranstp.for分别编译当前目录下的ptrans0.for和ptranstp.for；成功编译后，将在当前目录下分别生成ptrans0.exe 和ptranstp.exe文件。然后使用命令cat grapes/data/9210_obs/*.ABJ >fn.dat把ABJ

文件连接成１个文件，执行后当前路径下会生成fn.dat。再在当前目录下把wsdat.dat 的时间修改为05042300。最后分别执行ptrans0.exe和ptranstp.exe，将在grapes/grapes_3dv/data/input/GTS目录下生成TEMP文件。

1.2.3 T213资料预处理

首先进入grapes/9210_t213_proc目录，使用命令：9210_t213_proc.sh 2005042912 48 grapes/data/9210_t213/ grapes/T213_DATA/ ，对T213原始报文资料进行解码。执行后将在grapes/T213_DATA目录下自动生成2005042912目录，并在该目录下生成T2132005042912、T2132005042918……T2132005050112等9个文件。

然后进入grapes/grapes_3dv/preproc/9210_t213_proc目录，修改namelist.t213中解码后T213资料的路径，即把record4中Ｔ213_file的路径修改为

grapes/T213_DATA/2005042212/T2132005042300。

最后运行make编译当前目录下的文件，成功编译后将生成t213proc.exe文件；执行t213proc.exe后，将在grapes/grapes_3dv/data/input/backgrd目录下生成以

xb.dat命名的背景场。

1.2.4 分析系统编译连接及运行

进入grapes/grapes_3dv/3dv/rundir，运行make_script脚本文件，编译整套分析系统，成功编译后有可执行文件Grapes3dvar.exe生成。运行时首先要编辑当前目录下的namelist.3dvar,修改record3中的ANALYSIS_DATE='2005043000'，以及record14中的file_dxa_binary='../../data/output/dxa2005043000.dat'和

file_xa_binary='../../data/output/xa2005043000.dat'。然后，根据需要指定分析的区域、分辨率、日期等参数，直接运行Grapes3dvar.exe。成功运行后，在grapes/grapes_3dv/data/output目录下有形如dxa2005043000.dat和

xa2005043000.dat的分析场生成。

1.2.5 主模式运行

进入grapes/grapes_model_v2.1/run目录，把解码后的t213资料链接到当前目录的T213下，即ln -s grapes/T213_DATA/2005042912/T213* ./T213。然后返回grapes/grapes_model_v2.0目录，使用compile grapes命令运行compile脚本文件，编译安装整套模式系统。成功编译后，在grapes/grapes_model_v2.0/run目录下，有２个可执行文件（si.exe和grapes.exe）生成。再把

grapes/grapes_3dv/data/output/xa2005043000.dat的背景场资料拷到当前目录下，并

把文件名修改为xa.dat。

最后在当前目录grapes/grapes_model_v2.0/run/下使用go.go.9210命令提交作业，即go.go.9210、积分步长、步数、多少次输出１次、起始年、起始月、起始日、起始时、终止年、终止月、终止日、终止时、 do_static_data=true或false、模式起报时间。文中的个例模拟是使用命令：go.go.9210 600 144 4 2005 04 30 00 2005 05

01 00 “.true.” 2005043000来进行的。