WRF:全名是Weather Research and Forecast Model。從名字上就可以看出,WRF的主要面向對象是天氣預報和天氣研究娃善。WRF中有NMM和ARW兩種框架可以選擇山析,可以作為全球模式進行天氣預報,也可以作為區(qū)域模式進行天氣現象的數值模擬基矮。WRF是非靜力平衡的數值模式继薛,垂直方向采用eta坐標。
非靜力平衡愈捅,垂直方向eta坐標遏考,能夠滿足大部分中尺度的天氣研究。最近幾年WRF也開始作為區(qū)域氣候模式使用蓝谨,一定程度上也是因為eta坐標的特點和里面包含大量的物理參數化方案(WRF的擴展性是這些模式中最好的)灌具。WRF在全球模式下可以進行天氣預報。WRF還包含理想模型譬巫,從單柱模式到理想颮線到理想臺風咖楣,WRF的理想模式可以用于理論研究。WRF甚至還包含單獨的大氣化學模塊芦昔,可以進行氣溶膠的預報等等诱贿。WRF還有一個同化系統WRFDA,里面有三維變分咕缎,四維變分珠十,集合卡爾曼濾波等等。所以WRF的功能幾乎可以覆蓋整個大氣科學專業(yè)本科教學的大部分課程凭豪。想學天氣學原理焙蹭,中小尺度天氣學嗎?可以用WRF模擬個臺風分析分析玩玩嫂伞;想學數值天氣預報嗎孔厉?可以用WRF做預報拯钻;想了解同化嗎?里面有同化系統撰豺;想學氣候學嗎粪般?WRF可以做區(qū)域氣候模式;想學動力氣象嗎污桦?WRF里有理想模型亩歹,可以做一些動力學分析。寡润。捆憎。
那么為什么只有WRF才有這么多功能?我個人的理解是:1.WRF發(fā)展初期梭纹,主要針對中尺度天氣研究躲惰,同時考慮了計算量和計算穩(wěn)定性,沒有像ARPS一樣完全針對中小尺度天氣研究变抽,所以為后續(xù)的擴展提供了可能础拨;2.WRF良好的設計,代碼擴展便利绍载;3.作為NCAR主推的模式之一诡宗,NCAR強大的科研實力和巨大的科研工具需求為WRF開發(fā)了大量的優(yōu)質資源,比如NCL可以支持WRF輸出處理击儡,現在還有pyWRF可以支持WRF輸出處理塔沃;4.開源且良好的社區(qū),以及很多物理方案都加入到WRF中阳谍。
那么怎么樣快速入門呢蛀柴?當然是先找一個問題,然后設計一下實驗方案矫夯,最后才開始入門學習WRF鸽疾。這樣學習者就可以在WRF的諸多功能中選擇自己有需要的部分,然后熟悉調參的過程训貌,模擬分析的過程制肮。當這一個研究問題結束,我想對WRF一定有了初步的了解递沪,那么后面再熟悉不同的功能豺鼻,甚至不同的數值模式就會很快了。