WRF物理过程参数化方案简介
WRF物理过程参数化方案简介(WRF V2)
分类：WRF相关 | 时间：2009-06-19 00:40 | 阅读：508人/次 | 发布者：laiwf
作者：胡向军, 陶健红 ,郑飞 ,王娜,张铁军,刘世祥,尚大成
1 辐射过程参数化
1.1 RRTM长波辐射方案
来自于MM5模式,采用了Mlawer等人的方法。它是利用一个预先处理的对照表来表示由于水汽、臭氧、二化碳和其他气体,以及云的光学厚度引起的长波过程。
1.2 Dudhia 短波辐射方案
来自于MM5模式,采用Dudhia的方法,它是简单地累加由于干净空气散射、水汽吸收、云反射和吸收所引起的太阳辐射通量。采用了Stephens的云对照表。
1.3 Goddard短波辐射方案
它是由Chou和Suarez发展的一个复杂光学方案。包括了霰的影响,适用于云分辨模式。
1.4 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL)长波辐射方案
这个辐射方案来自于GFDL。它将Fels和Schwarzkopf的两个方案简单的结合起来了,计算了二氧化碳、水汽、臭氧的光谱波段。
1. 5 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL) 短波辐射方案
这个短波辐射方案是Lacis和Hansen参数化的GFDL版本。用Lacis和Hansen的方案计算大气水汽、臭氧的作用。用Sasamori等人的方案计算二氧化碳的作用。云是随机重叠考虑的。短波计算用到时间间隔太阳高度角余弦的日平均。
2 微物理过程参数化
2.1 Kessler暖云方案
来自于COMMAS模式,是一个简单的暖云降水方案,考虑的微物理过程包括:雨水的产生、降落以及蒸发,云水的增长,以及由凝结产生云水的过程,微物理过程中显式预报水汽、云水和雨水,无冰相过程。
2.2 Purdue Lin方案
微物理过程中,包括了对水汽、云水、雨、云冰、雪和霰的预报,在结冰点以下,云水处理为云冰,雨水处理为雪。所有的参数化项都是在L in等人以及Rutledge和Hobbs的参数化方案的基础上得到的,某些地方稍有修改,饱和修正方案采用Tao的方法。这个方案是WRF模式中相对比较成熟的方案,更适合于理论研究。
2.3 Eta Ferrier方案
此方案预报模式平流项中水汽和总凝结降水的变化。程序中,用一个局域数组变量来保存初始猜测场信息,然后从中分解出云水,雨水,云冰,以及降冰的变化的密度(冰的形式包括雪、霰或冰雹) 。降冰密度是根据存有冰的增长信息的局域数组来估计,其中,冰的增长与水汽凝结和液态水增长有关。沉降过程的处理是将降水时间平均通量分离成格点单元的立体块。这种处理方法,伴随对快速微物理过程处理方法的一些修改,使得方案在大时间步长时计算结果稳定。根据Ryan的观测结果,冰的平均半径假定为温度函数。冰水混合相仅在温度高于-10℃时考虑,而冰面饱和状态则假定在云体低于-10℃。
2.4 WRF Single_Moment_3_class (WSM3) 方案
该方案来自于旧的NCEP3方案的修正,包括冰的沉降和冰相的参数化。和其它方案不同的是诊断关系所使用冰的数浓度是基于冰的质量含量而非温度。方案包括三类水物质:水汽、云水或云冰、雨水或雪。在这种被称为是简单的冰方案里面,云水和云冰被作为同一类来计算。它们的区别在于温度,也就是说当温度低于或等于凝结点时冰云存在,否则水云存在,雨水和雪也是这样考虑的。该方案对于业务模式来说已足够有效。
2.5 WSM5 方案
与WSM3类似的对NCEP5方案进行了修正,它代替了NCEP5版本。
2.6 WSM6 方案
该方案扩充了WSM5方案,它还包括有霰和与它关联的一些过程。这些过程的参数化大多数和Lin等人的方案相似,在计算增长和其它参数上有些差别。为了增加垂直廓线的精度,在下降过程中会考虑凝结/融化过程。过程的顺序会最优化选择,是为了减少方案对模式时间步长的敏感性。和WSM3、WSM5一样,饱和度调节按照Dudhia和Hong等人的方案分开处理冰和水的饱和过程。
2.7 Thompson方案
该方案改进了较早的Reisner方案,还作了广泛的测试。该方案还被用来做理想试验研究和中纬度冬季观测资料的比较。这个方案被设计用来提高冻雨天气情况下航天安全保障的预报。
3 边界层参数化方案
3.1 MM5相似理论近地面层方案
这个方案用了Paulson、Dyer和Webb稳定性函数来计算地面热量、湿度、动力的交换系数。用Beljaars提出的对流速度来加强地面热量和湿度通量。常与MRF或YSU边界层方案联合使用。
3.2 ETA相似理论近地面层方案
基于Monin-Obukhov理论,在水面上,粘性下层显式参数化,在陆地近地面层上,粘性下层则考虑了变化的位势高度对温度和湿度的作用,近地面通量通过迭代途径进行计算,并用Beljaars修正法来避免在不稳定表面层和无风时出现的奇异性。常与ETAM-Y-J TKE边界层方案联合使用。
3.3 Eta Mellor-Yamada-Janjic TKE边界层方案
此方案用边界层和自由大气中的湍流参数化过程代替Mellor-Yamada的2. 5阶湍流闭合模型。这是
将用于Eta模式中的Mellor-Yamada-Janjic方案引入该模式的一种边界层方案,它预报湍流动能,并有局地垂直混合。该方案调用SLAB (薄层)模式来计算地面的温度;在SLAB之前,用相似理论计算交换系数,在SLAB之后,用隐式扩散方案计算垂直通量。
3.4 Medium Range ForecastModel (MRF) 边界层方案
该方案在不稳定状态下使用反梯度通量来处理热量和水汽。在行星边界层中使用增强的垂直通量系数,行星边界层高度由临界Richardson 数决定。它利用一个基于局地自由大气Ri的隐式局地方案来处理垂直扩散项。
3.5 YonseiUniversity (YSU) 边界层方案
YSU是MRF边界层方案的第二代。对于MRF增加了处理边界层顶部夹卷层的方法。
4 积云对流参数化
4.1 浅对流EtaKain-Fritsch方案
在Eta模式中对Kain-Fritsch 方案进行了调整,利用了一个简单的云模式伴随水汽的上升和下沉,同时包括了卷入和卷出,以及相对粗糙的微物理过程的作用。
4.2 Betts-Miller-Janjic方案
对Betts-Miller方案进行了调整和改进,在一给定的时段,对热力廓线进行张弛调整,在张弛时间内,对流的质量通量可消耗一定的有效浮力。此方案为对流调整方案,浅对流调整是该方案的重要部分。
4.3 Kain-Frisch方案
此方案是KF方案的修正方案。与老的KF方案一样,此方案也用了一个简单的包含水汽抬升和下沉运动的云模式,包括卷出、卷吸、气流上升和气流下沉现象。
4.4 Grell-Devenyi集合方案
该方案是质量通量类型,用不同的上升、下沉、卷入、卷出的参数和降水率。静态控制的不同结合了动态控制的不同,这是决定云质量通量的方法。
5 陆面过程参数化
5.1 热量扩散方案
基于MM5的5层土壤温度模式,分别是1、2、4、8和16cm,在这些层下温度固定为日平均值。能量计算包括辐射、感热和潜热通量,同时也允许雪盖效应。
5.2 Noah 方案
Noah陆面过程参数化是OSU的后继版,与原先的相比,可以预报土壤结冰、积雪影响,提高了处理城市地面的能力,考虑了地面发射体的性质,这些是OSU所没有的。
5.3 Rapid Update Cycle (RUC) 方案
这个方案有六个土壤层和两个雪层。它考虑了土壤结冰过程、不均匀雪地、雪的温度和密度差异,以及植被效应和冠层水。
6 讨论
1)参数化的选取与模式的分辨率有关,应根据模式网格设计情况选取相适应的参数化方案。如在高分辨率情况下,对流已不再完全是次网格尺度现象,这时应考虑选择合理的纯显式云物理方案。对于格距小于5km的情况,一般建议不采用积云参数化方案。
2)由于各种参数化方案在设计原理、复杂程度、计算耗费机时和成熟程度等方面存在差异,研究者应根据研究目的和计算条件等情况来综合判断、对比选择。如对中尺度系统的考察,积云参数化需包括湿下沉气流、中上层的云卷出和非降水性浅对流,显式云物理方案则需同时加入含有水相和冰相的预报方程, 以计入水负荷、凝结蒸发、冻结融化和凝华升华的影响。
3)由于模式在区域预报的效果与参数化方案的适应性至关重要,目前很多参数化方案对中小尺度系统描述能力不足,所以开发适合本地域特点的参数化方案意义重大。
WRF物理过程参数化方案简介
WRF物理过程参数化方案简介(WRF V2) 分类：WRF相关 | 时间：2009-06-19 00:40 | 阅读：508人/次 | 发布者：laiwf 作者：胡向军, 陶健红 ,郑飞 ,王娜,张铁军,刘世祥,尚大成 1 辐射过程参数化 1.1 RRTM长波辐射方案 来自于MM5模式,采用了Mlawer等人的方法。它是利用一个预先处理的对照表来表示由于水汽、臭氧、二化碳和其他气体,以及云的光学厚度引起的长波过程。 1.2 Dudhia 短波辐射方案 来自于MM5模式,采用Dudhia的方法,它是简单地累加由于干净空气散射、水汽吸收、云反射和吸收所引起的太阳辐射通量。采用了Stephens的云对照表。 1.3 Goddard短波辐射方案 它是由Chou和Suarez发展的一个复杂光学方案。包括了霰的影响,适用于云分辨模式。 1.4 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL)长波辐射方案 这个辐射方案来自于GFDL。它将Fels和Schwarzkopf的两个方案简单的结合起来了,计算了二氧化碳、水汽、臭氧的光谱波段。 1. 5 Eta Geophysical Fluid Dynamics Laboratory(GFDL) 短波辐射方案 这个短波辐射方案是Lacis和Hansen参数化的GFDL版本。用Lacis和Hansen的方案计算大气水汽、臭氧的作用。用Sasamori等人的方案计算二氧化碳的作用。云是随机重叠考虑的。短波计算用到时间间隔太阳高度角余弦的日平均。 2 微物理过程参数化 2.1 Kessler暖云方案 来自于COMMAS模式,是一个简单的暖云降水方案,考虑的微物理过程包括:雨水的产生、降落以及蒸发,云水的增长,以及由凝结产生云水的过程,微物理过程中显式预报水汽、云水和雨水,无冰相过程。 2.2 Purdue Lin方案 微物理过程中,包括了对水汽、云水、雨、云冰、雪和霰的预报,在结冰点以下,云水处理为云冰,雨水处理为雪。所有的参数化项都是在L in等人以及Rutledge和Hobbs的参数化方案的基础上得到的,某些地方稍有修改,饱和修正方案采用Tao的方法。这个方案是WRF模式中相对比较成熟的方案,更适合于理论研究。 2.3 Eta Ferrier方案
一个双波地形重力波拖曳参数化方案
一个双波地形重力波拖曳参数化方案 王元唐锦赟 南京大学大气科学系，中尺度灾害性天气教育部重点实验室，南京，210093 摘要 当地形次尺度强迫的作用与显式的经典动力作用效应相当时，地形重力波拖曳力对于环流的维持，以及动量和热量通量输送的动力效应变得十分显著。这种地形次尺度拖曳作用项可通过参数化的方法，在动力方程中加入额外的小项而引入数值模式。目前成熟的地形重力波拖曳参数化方法，如第1代基于线性单波理论的参数化方案；以及侧重考虑了临界层作用等因素对拖曳力的额外贡献的第2代参数化方案, 都无法有效表达风速垂直变化引起的波动应力随高度变化的特征。基于上述考虑，本文给出了一个双波参数化方案用于计算地形重力波拖曳中由线性自由传播重力波造成的波动应力的垂直分布。通过二阶WKB近似，它对由风速垂直变化引起的对波动应力的选择性临界层吸收过程和经典的临界层吸收过程做了显式处理；而在不发生临界层吸收现象的地区，则用两个单波同时在垂直方向上进行应力的传播，并利用波饱和标准进行应力耗散。进一步地在真实地形（以大别山地区为个例）条件下的测试结果表明，通过在不同理想风速廓线以及北半球冬季中纬度纬向平均风廓线下对波动应力垂直分布的计算，证明该方案确实能有效地给出应力随高度变化的特征。 关键词：地形重力波拖曳，双波参数化方案，临界层吸收，WKB近似。 初稿时间：2007年6月17日；修改稿时间：2007年7月20日。 资助课题：国家自然基金项目(40575017)，国家重点基础研究发展规划项目(973：2004CB418301)，博士点专项科研基金(2005028035)。 作者简介：王元，从事天气动力学方面的研究。Email:yuanasm@https://www.wendangku.net/doc/128768611.html, A TWO-W A VE SCHEME FOR OROGRAPHIC GRA VITY WA VE DRAG PARAMETERIZATION Wang Yuan Tang Jinyun Wu Rongsheng The Department of Atmosphere Sciences, Nanjing University·Key Laboratory of Mesoscale Severe Weather/MOE, Nanjing 210093 Abstract When the magnitude of sub-scale ographic forcing is comparable with explicitly ordinary dynamic forcing, the drag effect reduced by ographic gravity wave is to be significant for maintaining dynamic balance of atmospheric circulation, as well as the momentum and energy transport. Such sub scale ographic forcing shouldbe introduced into numerically atmospheric model by the means of drag being parameterized. Furthermore, the currently mature ographic gravity wave drag parameterization, whatever the first-generation (based on lineal single wave theoretical framework) or the second generation drag parameterization (an important extra forcing by the contribution of critical level absorption), they can not correctly and effetely describe the vertical profile of wave stress under the influence of ambient wind shearing. Based on aforementioned consideration, a two-wave scheme was proposed to parameterize the ographic gravity wave drag by freely propagating gravity waves. It starts with a second order WKB approximation, and treats the wave stress attenuations caused either by the selective critical level absorption or the classical critical level absorption explicitly; while in regions where critical levels are absent, it transports the wave stress vertically by two sinusoidal waves and deposits them according to the wave saturation criteria. This scheme is thus used to conduct some sample
计算机网络物理层复习题(带答案)
计算机网络物理层复习题 一、单选 1、网络接口卡的基本功能包括：数据转换、通信服务和 A、数据传输 B、数据缓存 C、数据服务 D、数据共享 2、在中继系统中，中继器处于 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、高层 3、各种网络在物理层互连时要求 A、数据传输率和链路协议都相同 B、数据传输率相同，链路协议可不同 C、数据传输率可不同，链路协议相同 D、数据传输率和链路协议都可不同 4、下面关于集线器的缺点描述的是. A 集线器不能延伸网络可操作的距离 B 集线器不能过滤网络流量 C 集线器不能在网络上发送变弱的信号 D 集线器不能放大变弱的信号 5、在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 C 。 A. 单工 B. 半双工 C. 全双工 D. 上述三种均不是 6、能从数据信号波形中提取同步信号的典型编码是 A.归零码 B.不归零码 C.定比码 D.曼彻斯特编码 7、计算机网络通信采用同步和异步两种方式，但传送效率最高的是 A．同步方式 B．异步方式C．同步与异步方式传送效率相同 D.无法比较 8、有关光缆陈述正确的是 A.光缆的光纤通常是偶数，一进一出 B.光缆不安全 C.光缆传输慢 D.光缆较电缆传输距离近 9、通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0的方法叫做 A. ASK B. FSK C. PSK D. A TM 10、同轴电缆与双绞线相比，同轴电缆的抗干扰能力。 A、弱 B、一样 C、强 D、不能确定 11、ATM采用的线路复用方式为。 A、频分多路复用 B、同步时分多路复用 C、异步时分多路复用 D、独占信道 12、数据传输速率是描述数据传输系统的重要指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制 A.比特数 B.字符数 C.桢数 D.分组数 13、将一条物理信道按时间分成若干时间片轮换地给多个信号使用，每一时间片由复用的一个信号占用，这样可以在一条物理信道上传输多个数字信号，这就是 A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．空分多路复用 D．频分与时分混合多路复用 14.在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 A.单工 B.半双工 C.全双工 D.上述三种均不是 15、下面叙述正确的是 A．数字信号是电压脉冲序列 B．数字信号不能在有线介质上传输 C．数字信号可以方便地通过卫星传输 D．数字信号是表示数字的信号 16、数字传输的优点不包括 A．设备简单
TD-LTE系统物理层基本过程资料
第六章TD-LTE系统物理层基本过程 6.1小区搜索与同步 小区搜索过程是指UE获得与所在eNodeB的下行同步（包括时间同步和频率同步），检测到该小区物理层小区ID。UE基于上述信息，接收并读取该小区的广播信息，从而获取小区的系统信息以决定后续的UE操作，如小区重选、驻留、发起随机接入等操作。 当UE完成与基站的下行同步后，需要不断检测服务小区的下行链路质量，确保UE能够正确接收下行广播和控制信息。同时，为了保证基站能够正确接收UE发送的数据，UE 必须取得并保持与基站的上行同步。 6.1.1配置同步信号 在LTE系统中，小区同步主要是通过下行信道中传输的同步信号来实现的。下行同步信号分为主同步信号（Primary Synchronous Signal,PSS）和辅同步信号（ Secondary Synchronous Signal,SSS)。TD-LTE中，支持504个小区ID，并将所有的小区ID划分为 168 N(1) ID 和辅 个小区组，每个小区组内有504/168=3个小区ID。小区ID号由主同步序列编号 N(2) ID 共同决定，具体关系为N I cDell 3N I(D2) N(1) 。小区搜索的第一步是检测 ID 同步序列编号 出PSS，在根据二者间的位置偏移检测SSS，进而利用上述关系式计算出小区ID。采用 PSS 和SSS两种同步信号能够加快小区搜索的速度。下面对两种同步信号做简单介绍。 1) PSS序列 为进行快速准确的小区搜索，PSS序列必须具备良好的相关性、频域平坦性、低复杂度 [1] 等性能，TD-LTE的PSS序列采用长度为63的频域Zadoff-Chu（ZC）序列。ZC序列广泛应 用于LTE中，除了PSS，还包括随机接入前导和上行链路参考信号。ZC序列可以表示为 a exp[ j2 q n(n 1)/ 2 nl ] q N ZC 其中，a{1,...N1}是ZC序列的根指数，n{1,...N1},l N,l可以是任何整q ZC ZC 数，为了简单在LTE中设置l=0。 为了标识小区内ID，LTE系统中包含包含3个PSS序列，,分别对应不同的小区组内ID。 被选择的3个ZC序列的根指数分别为M 29,34,25。对于根指数为M，频率长度为 63 的序列可以表示为 ZC63(n) exp[ j Mn(n 1)],n 0,1,...,62 M63 设置ZC序列的根指数是为了具有良好的周期自相关性和互相性。从UE的角度来看， 选择的PSS根指数组合可以满足时域的根对称性，可以通过单相关器检测，使得复杂度降
5G-NR物理层过程(控制)
同步过程 小区搜索 小区搜索过程是UE获得和小区时间和频率同步，并检测物理层小区ID的过程。 为进行小区搜索，UE需接收下列同步信号：主同步信号（PSS）和辅同步信号（SSS）。主辅同步信号在TS38.211中定义。 UE应假设PBCH、PSS和SSS在连续的OFDM符号内接收，并且形成SS/PBCH块。对于半帧中的SS/PBCH块，候选SS/PBCH块的OFDM符号索引号和第1个OFDM 符号索引根据下列情况确定： o15KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{2,8}+ 14*n。对于载波频率小于等于3GHz，有n=0,1。对于载波频率大于3GHz 且小于6GHz，有n=0,1,2,3。 o30KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{4,8,16,20} +28*n。对于载波频率小于等于3GHz，有n=0。对于载波频率大于3GHz 且小于6GHz，有n=0,1。 o30KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{2,8}+ 14*n。对于载波频率小于等于3GHz，有n=0,1。对于载波频率大于3GHz 且小于6GHz，有n=0,1,2,3。
o120KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{4,8,16, 20}+28*n。对于载波频率大于6GHz，有n=0,1,2,3,5,6,7,8,10,11,12, 13,15,16,17,18。 o240KHz子载波间隔：候选SS/PBCH块的第1个OFDM符号有索引{8,12,16, 20,32,36,40,44}+56*n。对于载波频率大于6GHz，有n=0,1,2,3,5,6,7, 8。 一个半帧中的候选SS/PBCH块在时域上以升序从0到L?1]L?1]进行编号。对于L=4L=4或L>4L>4，UE应根据与每个半帧内SS/PBCH块索引一一对应的PBCH 中传输的DM-RS序列索引，分别确定SS/PBCH块索引的2或3个LSB比特。对于L=64L=64，UE应根据高层参数[SSB-index-explicit]确定每个半帧内SS/PBCH块索引的3个MSB比特。 注：DM-RS序列索引在TS38.211中定义。 UE可通过参数[SSB-transmitted-SIB1]被配置，SS/PBCH块索引对于与SS/PBCH块对应重叠的REs，UE不应接收其他信号或信道。UE也可通过高层参数[SSB-transmitted]在每个服务小区被配置，SS/PBCH块索引对于与SS/PBCH块对应重叠的REs，UE不应接收其他信号或信道。[通过[SSB-transmitted]配置优先于通过[SSB-transmitted-SIB1]配置。] 注：May be removed and captured in38.211。
“参数化设计”工作流程分析
龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/128768611.html, “参数化设计”工作流程分析 作者：杨满丰 来源：《中国科技博览》2015年第35期 [关键词]参数化；设计方法；计算机程序；设计 中图分类号：T3 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2015）35-0333-01 当今在建筑设计、规划设计、景观设计等领域中“参数化设计”已经成为不可不提的设计手段。从城市尺度上的规划设计到单体建筑的形态和表皮设计，从景观规划的场地布局到产品、家具的外观设计，参数化设计这种基于数字化技术的设计方法以极大包容的态度给设计领域带来了一种全新的工作方法与审美选择。本文从设计方案构思层面探讨参数化设计的特点及其工作流程。 一、参数化设计方法的特点 从方案设计层面上理解，参数化设计是指借助数字化技术手段将设计中的诸多要素，依据特定规则进行组织与关联，并获得设计结果的设计方法。参数化设计实际上是关联规则的设计，这个规则决定了一个系统中各要素间的关系和运行方式，给这个系统输入条件变量，系统就会依据规则生成结果。 传统设计方法由于受技术条件的限制通常被限定在以“几何体”为基本形式元素的思维框架内来解决功能问题。参数化设计将关注点转移到寻求设计要素与功能要求的逻辑关系组织上来，使用程序语言来组织设计条件与功能要求间复杂的逻辑关系，制定规则，并推演出结果是参数化设计方法的主要工作思路。计算机程序语言是处理参数化信息的主要技术手段。参数化设计方法从根本上突破了传统设计方法的几何思维限制和人脑计算能力的限制，这种方法可以获得传统设计手段难以表现的形态或形式组织方式。参数化设计方法中，设计师并不是通过设计形式来承载功能，而是通过寻找逻辑关系来设计一个能够推演出结果的系统。 二、参数化设计方法的一般设计过程 1、条件细分 条件细分是参数化设计方法的第一个工作环节。运用参数化设计方法的一个很重要的前提就是充分理解和认可影响设计的因素是复杂的。通过对复杂条件因素的细分，设计师将设计项目各主要条件因素分成足够数量且相对独立的基本单元。它们可以是基本实体单元如砌筑材料，墙、窗户、一个房间等，也可以是一些条件因素，如特定人群的行为、活动、喜好，气候因素，场地条件，人文因素等，细分内容甚至可以是更为抽象的形态构成元素如三维曲面的控制曲线的等。将以上这些与设计相关的各种条件信息，通过分析，找出其中的一种或几种关键
WRF模式物理过程参数化方案简介
第24卷第20期2008年10月 甘肃科技 Gansu Science and Techno logy Vol.24N o.20 O ct.2008 WRF模式物理过程参数化方案简介* 胡向军1,2,陶健红1,郑飞2,3,王娜2,4,张铁军1,刘世祥1,尚大成1 (1.兰州中心气象台,甘肃兰州730020;甘肃省干旱气候变化与减灾重点实验室,甘肃兰州730020; 2.兰州大学大气科学学院,甘肃兰州730000; 3.中国科学院大气物理研究所国际气候与环境科学中心, 北京100029;4.陕西省气候中心,陕西西安710014) 摘要:文章较全面的介绍了新一代中尺度天气预报WR F(W eather R esearch and Fo recast)模式各种物理过程参数化方案的基本情况,进行了参数化方案选择应用的一些讨论,对模式研究和预报应用时如何选取参数化方案提供了一定的参考。 关键词:W RF;物理过程;参数化;选择应用 中图分类号:P457.6 在数值模式模拟天气过程时,往往由于模式分辨率不足等原因,对次网格尺度的物理过程不能很好的描述,需要诸如辐射、边界层、微物理等物理过程参数化来完善模拟的效果。目前很多参数化方案均来自各种当前较为流行的气象模式所使用的方案,本文介绍的WRF模式参数化方案是目前参数化方案较为丰富,代表性较好的一类。 W RF模式系统是由美国研究部门及大学的科学家共同参与进行开发研究的新一代中尺度同化预报系统,其目的是提高我们对中尺度天气系统的认识和预报水平,以及促进研究成果向业务应用的转化[1]。在未来的研究和业务预报中,WRF模式系统将成为改进从云尺度到天气尺度等不同尺度重要天气特征预报精度的工具[2]。邓莲堂[3]、章国材[4]、李毅[5]、汤浩[6]等人已对WRF模式的基本结构和框架情况做了介绍,但并未对其物理过程参数化方案的相关情况做全面的介绍,本文即是在此基础上更进一步的对该模式各种物理过程参数化方案进行简要的介绍,文中以WRF v2版本为基础进行论述,为研究和业务人员根据自己的研究对象而选取不同的参数化方案提供一定的参考。 1辐射过程参数化 1.1RRT M长波辐射方案 来自于MM5模式,采用了M la w er等人的方法。它是利用一个预先处理的对照表来表示由于水汽、臭氧、二氧化碳和其他气体,以及云的光学厚度引起的长波过程。 1.2Dudhi a短波辐射方案 来自于MM5模式,采用Dudh ia的方法,它是简单地累加由于干净空气散射、水汽吸收、云反射和吸收所引起的太阳辐射通量。采用了Stephens的云对照表。 1.3Goddard短波辐射方案 它是由Chou和Suarez发展的一个复杂光学方案。包括了霰的影响,适用于云分辨模式。 1.4Eta Geophysi c al F l u i d Dyna m i c s Laborat o r y (GF D L)长波辐射方案 这个辐射方案来自于GFDL。它将Fels和Schw arzkopf的两个方案简单的结合起来了,计算了二氧化碳、水汽、臭氧的光谱波段。 1.5Eta Geophysi c al F l u i d Dyna m i c s Laborat o r y (GF D L)短波辐射方案 这个短波辐射方案是Lacis和H ansen参数化的GFDL版本。用Lacis和H ansen的方案计算大气水汽、臭氧的作用。用Sasa m ori等人的方案计算二氧化碳的作用。云是随机重叠考虑的。短波计算用到时间间隔太阳高度角余弦的日平均。 2微物理过程参数化 2.1Kessl e r暖云方案 来自于COMMAS模式,是一个简单的暖云降水方案,考虑的微物理过程包括:雨水的产生、降落以及蒸发,云水的增长,以及由凝结产生云水的过程, *基金项目:国家自然基金科学基金项目(No.40675078);甘肃省气象局青年科技基金;中国气象局区域中心能力建设项目共同资助
LTE物理层总结(强烈推荐)
LTE物理层总结 目录 1、物理层综述 (4) 1.01. 3G标准向4G演进的路线： (4) 1.02. 什么是LONG TERM？ (4) 1.03. LONG TERM的需求指标 (4) 1.04 .与LONG TERM物理层相关的协议编号及内容 (5) 1.05 LONG TERM一共有几层？各自的功能是什么？ (5) 1.06. LONG TERM物理层是如何工作的？ (6) 1.07 . LONG TERM各层之间的接口是什么样的？ (11) 1.08 .物理层的作用 (11) 1.09. 与物理层相关的无线接口协议架构？ (12) 1.10 . 物理层功能 (12) 1.11.逻辑信道、传输信道和物理信道的区别、联系和功能 (13) 1.12. 逻辑信道、传输信道和物理信道分别有哪些？ (14) 1.13 传输信道是如何映射到物理信道的？ (15) 1.14 LONG TERM的网络结构 (16) 1.15 LONG TERM的关键技术 (16) 1.16 宏分集的取舍 (16) 1.17 什么是多址技术，都有哪些？ (17) 2、物理层相关参数： (17) 2.1. 帧结构 (19) 2.2 物理信道的划分及其传输信息 (20) 3、各种物理信道结构及简介 (21) 3.1上行共享信道PUSCH (21) 3.1.1概述： (21) 3.1.2 PUSCH系统结构 (21) 3.1.3 编码的方法和参数： (22) 3.1.4 基带处理过程 (24) 3.1.5 上变频和下变频 (25) 3.1.6 A/D和D/A (25) 3.2 物理上行控制信道PUCCH (25) 3.2.1 概述25 3.2.2 PUCCH结构图 (26) 3.2.3 PUCCH多格式综述 (26) 3.2.4PUCCH各模块方法和参数 (28) 3.3 物理随机接入信道PRACH (28) 3.3.1 概述28
浅谈TD物理层过程
浅谈TD物理层过程 为了更好的理解TD物理层的重点过程，重点掌握几个基本概念，本文用通俗易懂的语言以实际案例为索引，详细介绍几个步骤的基本原理，帮助理解其中的基本概念，为TD的深入学习打下基础。 本文涉及的主要物理过程有：CRC校验、信道编码、交织、速率匹配、物理层的映射等，同时为了过程的完整性还简要介绍了数字调制、扩频和加扰等。涉及基本概念有：Ri（有用速率）、Rb（编码速率）、编码率、打孔、填充、Rs（调制速率）和Rc（码片速率）等。 一、基本流程的举例 1、基本流程介绍 TD物理层过程输入为MAC发下来的数据块，经过物理层处理最后上射频从空口输出。 为了对整个过程有一个感性的认识，下图举例说明64K业务和3.4K信令复用情况下物理层过程，需要注意的是图中的处理过程只到物理信道映射，包括数字调制之后的过程都没有在图上反映。 图上所示物理层主要过程包括：CRC校验、传输块的级联和分段、信道编码、帧间交织、无线帧的分割、速率匹配、传输信道的复用、帧内交织、物理层的映射。
2、详细流程阐述 详细的物理层处理过程比较复杂，具体如下：MAC层下发传输数据块、数据块加CRC校验bit、数据块的级联/分段、信道编码、无线帧均衡、帧间交织、无线帧分割（分帧）、速率匹配、传输信道复用、帧内交织、bit加扰、物理信道分段、子帧分段、物理信道映射、数字调制、扩频、加扰、上中频射频、脉冲成形、射频调制。 1）MAC层下发传输数据块 MAC层每隔TTI时间向物理层下发一个数据块，根据高层业务不同数据块的大小和TTI时间间隔有所不同，其中TTI就有10ms、20ms、40ms、80ms等。 2）数据块加CRC校验bit 目的：接收端检查传送过来的数据块是否正确。 方法：数据块后面加校验bit。 特点：只有校验作用，不具备纠错能力。 涉及基本概念：误块率。 3）数据块的级联/分段 目的：为获得较高的信道编码效率，对输入数据块大小也有一定要求。所以在信道编码前将加了CRC校验bit数据块进行级联或分段。 方法：数据块级联/分段。
(完整版)数值天气预报习题
大气数值模式及模拟 （数值天气预报） 习题
第一章大气数值模式概论 1．试述原始方程组、全球模式、区域模式和非静力模式之间的区别。 2．试述天气模式、气候模式的主要区别？ 3．区域气候模式、大气环流模式、中尺度模式、陆面模式、边界层模式各有什么特点？
第二章 大气运动方程组 1. 试证明球坐标系中单位矢量i 的个别变化率为 (sin cos )cos di u j k dt r ??? =-r r r 2.试说明局地直角坐标系（即z 坐标系）中的运动方程与球坐标系中的运动方程有何异同？ 3．用球坐标导出下面两个方程： (sin cos )cos d i u j k dt r ??? =-r r r tan d j u v i k dt r r ?=--r r r 4.由热力学方程v dT d C p Q dt dt α+=推导出如下方程： p dT C Q dt αω-= ()dp dt ω= 式中v dT C dt 为单位质量理想空气内能的变化率，v C 为空气的定容比热，d p dt α为可逆过程中单位质量非粘性气体在单位时间里膨胀所作的功。Q 为外界对单位质量空气的加热率。
第三章 数值计算方案 1. 什么是差分格式的收敛性和稳定性？二者之间有何关系？ 2. 试证明一阶偏微商u x ??的三点差商近似式： 3(,)(,)213(,)4(,)(2,)22u u x x t u x t x x u x t u x x t u x x t x ?+?-??=?????? -++?-+???-????? 的截断误差为 2()O x ?。 3. 用中央差分将涡度方程 ()()()l l u u u v l t x y x y ?Ω?Ω+?Ω+??++=-+????? 写成有限差形式。设(,)l l x y =，并取水平坐标步长为s δ，时间步长为t δ。 4. 分别对x 轴上的i+1和i+3格点，以d 和2d 为步长，写出一阶微商dF dx 的前差、后差和中央差的差分近似式，以及二阶微商22 d F dx 的二阶中央差分近似式。
参数化设计体会
参数化设计的体会 这篇文字是在原来基础之上做了些修改，供大家参考 1.每次设计之前，需考虑整体方案，最起码要知道该设计用多少零 件，采用何种动作方式，如果不清楚，请不要动手，否则过多返工是不可避免。 2.参数化，是一个很重要概念，我们以前不太重视这种设计方法。 用起来不方便。其实任何产品，包括世上万物都是可以由数学模型组成。我们生活严格来讲就是数学世界。我们数学用的越好，我们就越能在工作中得心用手。但是很多人，习惯经验，不习惯用数学来总结看待问题，所以效率自然不高。废话不多说，希望各位体会。 3.我们方案不复杂，只是一个简单传输系统。大致10个零部件组成， 其中有轴承座两种类型，一种外购，一种非标，自己设计。还有减速机，电机，是外购。外购减速机，一般提供安装尺寸。但是减速机一般不提供功能尺寸，安装详细尺寸，比如定位台，功率在你的设计中到底多少才好。所以各位在设计中必须了解产品更多数学参数，才能进行设计。因为，对自己设计产品还不了解，如何能把它们组装起来? 另外，还有链轮，链条，这是生产线常用的，我们也需要对各类产品型号，功能清楚才行。甚至电机到底选多大才好等等？这些对设计者来讲是必不可少。希望大家多
多在生产实践中多学习，就不多讲了。 4.很多人只是画图，然后做工程图，让其他人审核，然后安排生产。 这是现代化大工厂设计流程。如果各位这样下去，多久才能胜任总工程师，总设计师，大多数人一生就是这样碌碌无为渡过。因为总设计师太少了。很多人就是这样想。但是有的人却是想别人能做的我一定能做的，而且做的更好。希望，大家都做这样的人。 5.这样我们才能有所提高，在工作中，我们不仅画图，还要总结， 如何画的更好，更快，剩下时间学学其它知识。了解工艺，是一个设计师必学课，因为你只有了解你所画零件如何加工出来的，有哪些工艺流程，如何从零件组装成设备，你离总工程师就不远了，甚至，有可能你自己去创造自己未来。当然，仅仅这些还不够，在技术发展的今天，电气，电子，新材料越来越掺入到产品中来，所以，你如果想凭技术立足，我们时间越来越不够用。你必须学更多知识来装备自己。 6.其实，一个好的设计师必须要积累，积累目的就是画得越快越好， 那么就要有自己的零件，部件库，自己的参数库，还要不断把自己的积累分类，就像图书馆那样，容易找到。我希望各位不需要去练习没有用的零件，凡是做的练习都要进到自己库里，在练习中提高自己画图技巧。 7.所以我建议，你的每一个产品，零件都要把参数表倒出来，倒出 来的是xml文件，你可以把它变成excel表格另存。对你画图过程大有参考，设计时需要了解其参数直接插入，观看，省的再去打
1物理层 (1)
数据链路层 数据链路层 （一）链路(link)是一条无源的点到点的物理线路段，中间没 有任何其他的交换结点。 一条链路只是一条通路的一个组成部分。 数据链路(data link) 除了物理线路外，还必须有通信协议来控制这些数据的传输。若把实现这些协议的硬件和软件加到链路上，就构成了数据链路。 现在最常用的方法是使用适配器（即网卡）来实现这些协议的硬件和软件。 一般的适配器都包括了数据链路层和物理层这两层的功能。 数据链路层：在有差错的物理线路上提供无差错的数据（帧）传输。 a 数据链路层的功能：链路管理，帧同步，差错控制，透明传输，寻址。 b 为网络层提供的服务：、（1）无确认的无连接的服务（2）有确认的无连接的服务（3）有确认面向连接的服务。 （二）差错控制：a.检错编码：b.纠错编码 在传输过程中可能会产生比特差错：1 可能会变成 0 而 0 也可能变成 1。 在一段时间内，传输错误的比特占所传输比特总数的比率称为误码率 BER (Bit Error Rate)。
误码率与信噪比有很大的关系。 为了保证数据传输的可靠性，在计算机网络传输数据时，必须采用各种差错检测措施 计算机网络中进行差错控制的基本方法有：检错码，校验，确认重传机制。 （1）常用的检错编码有奇偶校验码，循环冗余码（CRC码） ①奇偶校验码是一种最简单的检错码，其原理是通过增加冗余位来使得码字中“1”的个数保持为奇数（奇校验）或偶数（偶校验）。 ②循环冗余码是在数据通信中用的最广泛的检错码，CRC码检错能力强，且容易实现。 （2）确认重传机制的基本原理是在规定的时间内，如果发送结点没有收到接受结点的确认信息，就认为该数据单元发送失败，发送结点重新发送该数据单元。 对于用确认重传机制进行差错控制，需说明以下两点： 1）超时计时器 2）编号问题 （三）数据链路层使用的信道主要有以下两种类型： ?点对点信道。这种信道使用一对一的点对点通信方式。 ?广播信道。这种信道使用一对多的广播通信方式，因此 过程比较复杂。广播信道上连接的主机很多，因此必须使用专用的共享信道协议来协调这些主机的数据发 （四）封装成帧 ?封装成帧(framing)就是在一段数据的前后分别添加首
MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟
文章编号:100020534(2008)0621288207 收稿日期:2007201210;改回日期:2007207202 基金项目:国家自然科学基金项目“东海黑潮三维结构及季节变化研究” (40406009)资助 作者简介:李燕(1973— ),女,辽宁大连人,高级工程师,硕士研究生,主要从事天气预报工作.E 2mail :L YDW0211@https://www.wendangku.net/doc/128768611.html, MM5模式中不同对流参数化方案的数值模拟 李 燕1-2, 邱崇践1, 薄兆海2 (1.兰州大学资源环境学院,甘肃兰州 730000;2.大连市气象台,辽宁大连 116000) 摘 要:MM5模式中有多种积云参数化方案可供选择,不同参数化方案及分辨率对降水预报有很大影响。本文利用4种积云参数化方案(GR ,KF ,BM ,A K )对辽东半岛一次大暴雨过程进行试验,结果表明,不同的参数化方案,对强降水落点及强度的模拟,结果差别较大。模拟较好的是GR 方案,最差的是A K 方案;4种积云对流参数化方案模拟的海平面气压场差别较大,其中GR 方案模拟出造成2005年第5号台风暴雨的高低压系统和中尺度气旋;粗网格采用一定的积云对流参数化后,可在一定程度再现一些中尺度特征;4种方案由于闭合假设不同,模拟的云物理特征存在很大差别,这种差别对各种天气要素的准确预报会产生一定的影响。 关键词:MM5模式;大暴雨;中尺度系统;数值模拟;对流参数化中图分类号:P456.7 文献标识码:A 1 引言 许多研究事实已表明,MM5中尺度模式在预报中尺度暴雨上有良好的前景[1]。MM5模式中的湿物理过程方案较多,Molinari 等(1992)[2]及Zhang 等(1994)[3]对中尺度模式中降水过程的描述和积云对流参数化问题作过精辟的评述。还有许多研究[4-8]选择不同对流参数化方案对多个降水个例进行了对比试验。以了解和比较各种参数化方案的效果。由于对流参数化方案的差异,不同方案对暴雨发生的时间、地点、强度的预报是有差异的。因此利用MM5模式进行数值试验研究,特别是作为业务预报应用时,有必要分析、了解和比较各种参数化方案的效果、适用性及合理性,以期达到有效应用之目的。 本文利用MM5模式中常用的4种积云参数化方案(GR (Grell )、KF (Kain 2Frit sch )、BM (Bett s 2Miller )、A K (Ant hes 2Kuo ))对此次过程进行模拟试验,着重对强对流时段的降水进行模拟,以研究不同参数化方案对对流性强降水模拟的影响。 2 天气概况 2005年第5号台风海棠于7月19日傍晚在福 建沿海登陆后,20日在江西省减弱为低压,其外围有较强的偏南暖湿气流,配合西风槽携带的冷空气,造成了自华北向东北的一次强对流性降水过程。7月24日11:00(北京时,下同)辽东半岛开始出现雷雨,25日17:00结束,共31h 。从降水实况图上可以看出(图1),整个暴雨区在金州以南地区,>100mm 的降水有4个站点,其中最多的为旅顺163mm ,03:00～10:00为主要降水时段(>10mm ?h -1)。大连最强降水时段在04:00～05:00(图1b ),降水量达20.4mm ?h -1。旅顺连续4h 降水量>20mm ?h -1(图1c ),其中最强降水时段在07:00～08:00,降水量达36.2mm ?h -1。金州连 续3h 降水量>20mm ?h -1,其中最强降水时段在05:00～06:00,降水量达46.4mm ?h -1(图1b )。此次强降雨过程雨量大、雨势强,并伴有大风,给该地区工农业及交通等造成严重的经济损失。 3 天气形势分析 从7月23日20:00～25日20:00地面、对流层中低层与高层的高度场和流场分布看,200hPa 内蒙古中部为横槽,25日08:00位于渤海海域,39°N 附近有一高空急流存在,大连地区位于高空急流入口区右侧的高空辐散区中,配合低空急流的 第27卷 第6期2008年12月 高 原 气 象PLA TEAU M ETEOROLO GY Vol.27 No.6 December ,2008
物理层信息处理过程
物理层信息处理过程 抗燥,加入冗余的编码 编码,打乱的编码,冗余的编码恢复原来的比特流上,交织 加扰目的,使干扰信号随机化,不是消除干扰,而是强化,如加水稀释 调制,基带不会直接传输,需要加载到载波信号,Q64携带6bits 专用的小区加扰,让UE不用解码其他小区的信息,可以区分信息,不会加大带宽,提高性能
层映射，将复杂的数据编码，简单化，天线端口，码字（传输快，数据流，双流波束赋形，调制交织加扰，）， 预编码流与天线对应起来，按照一定的规则映射，层数据映射到不同天线端口，不太的子载波，不同时隙以实现，，是矩阵，选择相应的 天线端口，与参考信号信号相关， 分集与复用在层映射，预编码使用的区别 预编码过程数据确定天线端口，也就确定空间维度的资源。如同快递发货，看人下菜 空间维度的资源（天线端口资源），无线资源（频域，时域）， 信息在物理层的处理过程，将预编码后数据对应在子载波和时隙注册的资源元素re上 多码字
传输块tb,2个码字（双流波束赋想），就是1个信息，双通道就是两个天线端口rru,可以使mimo, 同一个码字的编码，调制方式是相同的， 一个码字见过mimo系统传输 分集属于单码字，多码字见过mimo系统传输，则可以实现分层调制复用 码字的数量取决于UE的天线数目，信道质量，Ri（信道的秩） lte系统接收端最多支持2天线，接受两个数据流，码字最大为2，只听过双（单）流波束赋想 码字的时间见过层映射变为V个长时间，然后见过预编码映射到p个天线端口上。 一般层数与天线端口数是一样的，若使用4个天线端口，仍然是2个码字 层数取决于信道的秩=2，层为2
99-物理层参数架构
物理层参数架构 众所周知，5G/NR是一项非常复杂的技术。如何能把细节和大局观有机结合起来，全面掌握物理层参数的结构。基带视角下每个时隙的物理层配置由DCI完成。这意味着与物理层的直接接口是DCI，但是DCI根据情况与不同的高层组件交互。根据DCI如何与高层组件交互，可以将它们分为以下几种情况。
物理层复习题(答案)
第二章物理层复习题 一、单选 1、网络接口卡的基本功能包括：数据转换、通信服务和 A、数据传输 B、数据缓存 C、数据服务 D、数据共享 2、在中继系统中，中继器处于 A、物理层 B、数据链路层 C、网络层 D、高层 3、 B、数据传输率相同，链路协议可不 C、数据传输率可不同，链路协议相同 D、数据传输率和链路协议都可不同 4、下面关于集线器的缺点描述的是. A集线器不能延伸网络可操作的距离B集线器不能过滤网络流量 C集线器不能在网络上发送变弱的信号D集线器不能放大变弱的信号 5、在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 C 。 A. 单工 B. 半双工 C. 全双工 D. 上述三种均不是 6、能从数据信号波形中提取同步信号的典型编码是 A.归零码 B.不归零码 C.定比码 D.曼彻斯特编码 7、计算机网络通信采用同步和异步两种方式，但传送效率最高的是 A．同步方式B．异步方式C．同步与异步方式传送效率相同 D.无法比较 8、有关光缆陈述正确的是 A.光缆的光纤通常是偶数，一进一出 B.光缆不安全 C.光缆传输慢 D.光缆较电缆传输距离近 9、通过改变载波信号的相位值来表示数字信号1、0的方法叫做 A. ASK B. FSK C. PSK D. ATM 10、同轴电缆与双绞线相比，同轴电缆的抗干扰能力。 A、弱 B、一样 C、强 D、不能确定 11、ATM采用的线路复用方式为。 A、频分多路复用 B、同步时分多路复用 C、异步时分多路复用 D、独占信道 12、数据传输速率是描述数据传输系统的重要指标之一。数据传输速率在数值上等于每秒钟传输构成数据代码的二进制 A.比特数 B.字符数 C.桢数 D.分组数 13、将一条物理信道按时间分成若干时间片轮换地给多个信号使用，每一时间片由复用的一个信号占用，这样可以在一条物理信道上传输多个数字信号，这就是A．频分多路复用 B．时分多路复用 C．空分多路复用 D．频分与时分混合多路复用 14.在同一个信道上的同一时刻，能够进行双向数据传送的通信方式是 A.单工 B.半双工 C.全双工