Отличительная особенность двух этих моделей состоит в том, что они являются доступными для всего мирового метеорологического сообщества. Коды этих прогностических систем могут быть скопированы из архивов соответствующих сайтов NCAR и NCEP вместе с необходимой информацией о характеристиках подстилающей поверхности. В качестве материнских моделей для получения начальных данных (или полей первого приближения) и данных на границах на срок прогноза могут быть использованы (и используются) различные глобальные и региональные модели. К информации из этих моделей предъявляется всего два требования: выходная прогностическая продукция моделей должна содержать все переменные, требуемые для инициализации моделей WRF, и быть представленной в коде ГРИБ.
В связи с их доступностью модели WRF начали, вслед за моделью ММ5, широко распространяться по всему миру. Несколько лет тому назад сначала WRF-ARW, а затем и WRF-NMM были установлены в Гидрометцентре России и начали функционировать здесь на экспериментальной основе.
Исходные уравнения модели WRF
В модели WRF (в отличие от модели ММ5) используется вертикальная координата°\(\pi \). Она приводит уравнение сохранения массы к дивергентному виду, что заметно упрощает запись уравнений движения в дивергентной (потоковой) форме. Эта координата обладает свойством:
\[\frac{\partial \pi }{\partial z}\ =\ -\rho g\], | (5.7) |
то есть имеет такую же зависимость от высоты, как и гидростатическое давление°ph.
Модель базируется на негидростатических уравнениях для сжимаемой жидкости, записанных в декартовых координатах по горизонтали и с использованием орографической координаты \(\eta \), которая напоминает сигма координату, но отличается от нее тем, что она определяется не через полное давление p, а через его гидростатическую составляющую ph
\[\eta \ =\ \left( {{p}_{h}}\ -\ {{p}_{ht}} \right)/\mu ,\quad \mu \ =\ {{p}_{hs}}\ -\ {{p}_{ht}},\] |
(5.8) |
где phs и pht – гидростатическое давление на нижней и верхней границах области, соответственно.
Система прогностических уравнений дана в [6].