Параметризация Антеса–Куо

Основана на сходимости влажности и в основном применяется для сетки с шагом более 30 км. Лучше всего воспроизводит конвективные дождевые осадки, также моделирует заданный профиль теплоты; значение влажности определяется относительной влажностью воздуха (Anthes, R. A., and T. T. Warner, 1978: Development of hydrodynamic models suitable for air pollution and other mesometeorological studies. Mon. Wea. Rev., 106, 1045-1078.).

Параметризация Грела

В основе – уровень квазиравновесия. Простая схема для отдельного облака, сформированного восходящими и нисходящими потоками. Непосредственного перемешивания воздуха в облаках и в окружающей среде не происходит, за исключением верхней и нижней границы. Параметризация эффективна для сетки с шагом 10–30 км. В этой схеме не может существовать воды в облаках – вся вода сразу превращается в осадки в виде дождя. Физически для восходящих и нисходящих потоков допускается максимальная плавучесть. Принимается во внимание влияние градиента скорости на интенсивность осадков (Grell, G. A., J. Dudhia and D. R. Stauffer, 1994: A description of the fifth-generation Penn State/NCAR mesoscale model (MM5). NCAR Technical Note, NCAR/TN-398+STR, 117 pp.).

Параметризация Аракавы–Шуберта

Схема для учета большого количества облаков. В основе параметризации рассматривается совокупность облаков, учитывается их движение в восходящих и нисходящих потоках. Подходит для более крупных масштабов, для сетки с шагом 30 км. Схема по сравнению с другими в вычислительном плане более ресурсоемкая. В схеме учитывается влияние градиента скорости на интенсивность осадков (Grell, G. A., J. Dudhia and D. R. Stauffer, 1994: A description of the fifth-generation Penn State/NCAR mesoscale model (MM5). NCAR Technical Note, NCAR/TN-398+STR, 117 pp.).

Параметризация Фритца–Чаппела

Основана на релаксации профиля, обусловленной свойствами областей восходящих и нисходящих потоков и проседания. Конвективный поток массы устраняет 50% имеющейся энергии плавучести во время релаксации. Фиксированный уровень переноса облаков. Подходит для сеток с шагом 20–30 км, т. к. допускает моделирование отдельных облаков и локального проседания. Эта схема позволяет прогнозировать свойства как восходящих, так и нисходящих потоков и моделировать разгрузку облаков и осадков. Также принимается во внимание влияние градиента скорости на интенсивность осадков (Fritsch, J. M., and C. F. Chappell, 1980: Numerical prediction of convectively driven mesoscale pressure systems. Part I: Convective parameterization. J. Atmos., Sci., 37, 1722-1733.).

Параметризация Кейна–Фритца

Похожа на параметризацию Фритца–Чаппела, но здесь используется более сложная схема перемешивания облаков для определения переноса и полностью устраняет всю энергию плавучести во время релаксации (Kain, J. S., 2002: The Kain-Fritsch convective parameterization: An update. J. Appl. Meteor., 43, 170-181.). Данная схема позволяет прогнозировать свойства как восходящих, так и нисходящих потоков и моделировать разгрузку облаков и осадков. Также принимается во внимание влияние градиента скорости на продуктивность осадков.

Параметризация Беттса–Миллера

Основана на корректировке релаксации по начальному пост-конвективному термодинамическому профилю для данного периода. Эта схема подходит для сетки с шагом 30 км, но без явных нисходящих потоков, поэтому она может не подойти для интенсивной конвекции (Betts, A. K., and M. J. Miller, 1986: A new convective adjustment scheme. Part II: Single column tests using GATE wave, BOMEX, ATEX and Arctic air-mass data sets. Quart. J. Roy. Meteor. Soc., 112, 693-709.).

Параметризация Кейна–Фритца 2

Новая версия параметризации Кейна–Фритца, включающая мелкую конвекцию. Аналогична той, что запущена в тестовом режиме в Eta модели.

Мелкая облачность

Позволяет моделировать облака, не дающие осадков. Предполагается наличие сильного переноса и небольшого радиуса, однородных облаков и отсутствие нисходящих потоков. Основана на схемах Грелла и Аракавы–Шуберта. Предполагается равновесие между интенсивностью облачности и подсеточного (АПС) трения.

На рис. 3.2 схематически изображены процессы, происходящие в облаках.