3.3 Параметризация АПС

Не используется

Отсутствует приповерхностный слой, параметризация неадекватна при имитации реальных данных.

Средние потоки

Весьма неточная параметризация. Подходит для низкого разрешения по вертикали в пограничном слое, например при вертикальном шаге сетки 250 м. Два режима устойчивости.

Блэкадара высокого разрешения

Подходит для параметризации АПС с высоким разрешением, например, когда нижний километр включает в себя 5 слоев, а приповерхностный слой не превышает 100 м. Четыре режима устойчивости, включая свободный конвективный слой перемешивания. Для устойчивости используется дробный шаг по времени.

АПС Берка–Томпсона

Подходит для АПС как низкого, так и высокого разрешения. Прогнозирует турбулентную кинетическую энергию для ее учета в вертикальном перемешивании по формулам Меллора–Ямады. Это единственная схема АПС, позволяющая не обращаться к схеме SLAB, т. к. располагает собственной схемой прогноза температуры поверхности земли (Burk, S. D., and W. T. Thompson, 1989: A vertically nested regional numerical prediction model with second-order closure physics. Mon. Wea. Rev., 117, 2305-2324.).

Eta – АПС

Это схема Меллора–Ямады, используемая в Eta – модели. Предсказывает турбулентную кинетическую энергию и позволяет воспроизводить локальное перемешивание по вертикали. Эта схема обращается к процедуре SLAB либо к модели поверхности земли для получения значений поверхностной температуры при использовании многоуровневой модели в почве ввиду большого шага по времени. Перед обращением к процедуре SLAB или модели поверхности земли данная схема рассчитывает коэффициенты обмена, используя теорию подобия, а затем рассчитывает вертикальные потоки, используя неявную схему диффузии (Janjic, Zavisa I., 1990: The step-mountain coordinate: Physical package. Mon. Wea. Rev., 118, 1429-1443.).

АПС MRF

Также называется параметризацией АПС Хонга–Пана. Подходит для параметризации АПС высокого разрешения (аналогично схеме Блэкадара). Эффективная схема, основанная на представлении Троина-Марта контр градиентного члена и профиля К (кинетической энергии) в хорошо перемешанном АПС, как в модели NCEP MRF. Эта схема обращается к процедуре SLAB либо к модели поверхности земли и требует использования многоуровневой модели почвы. Вертикальная диффузия использует неявную схему для увеличения шага по времени (Hong, S.-Y., and H.-L. Pan, 1996: Nonlocal boundary layer vertical diffusion in a medium-range forecast model. Mon. Wea. Rev., 124, 2322-2339.).

АПС Гейно-Симана

Эта схема также основана на прогнозе турбулентной кинетической энергии по Меллору–Ямаде. Отличается от остальных схем использованием температуры потенциала жидкой фазы воды как консервативной переменной, позволяющей АПС более точно оперировать в насыщенных условиях (Ballard, S. P., B. W. Golding, and R. N. Smith, 1991: Mesoscale model experimental Forecasts of the Haar of Northeast Scotland. Mon. Wea. Rev., 119, 2107-2123.). Вычислительные затраты данной схемы сравнимы с затратами схемы Блэкадара, т. к. в ней используется дробный шаг по времени.

АПС Плейма–Чанга

Эта схема работает только при использовании полярной многоуровневой схемы почвы. Является производной схемы АПС Блэкадара и называется асимметричной конвективной моделью (Pleim, J. E., and J.S. Chang, 1992: A non-local closure model for vertical mixing in the convective boundary layer. Atm. Env., 26A, 965-981.). Использует вариант нелокального вертикального перемешивания Блэкадара.