WRF 模式及 WRF 三维变分同化系统在 BMB 应用报告 范水勇 仲跻芹 WRF 三维变分同化系统（WRFvar）经 NCAR/MMM 科学家的不断研发，在同时兼容MM5 和 WRF 两个模式数据接口的基础上，比 MM5 三维变分同化系统（MM53dvar）增加了许多新的技术，如加入了新的地面资料同化方法（sfc-assi-options=2），可同化更多的地面观测资料；支持多种控制变量的配置(cv-option=2/3/4/5)，满足区域和全球模式的需求；集成新的背景场误差计算软件（gen_be），可以结合本模式生成更优的背景场；支持 MPI 并行计算，极大提高计算效率。通过前期在 NCAR 计算环境的测试(05 年 7-11 月)及 05 年 12 月在BMB 计算环境的测试，表明 WRFvar 与 MM5 模式系统的兼容性不存在问题。从 06 年 1 月15 日起，北京市气象局的 MM5 中尺度数值预报业务系统的重要部分－三维变分同化系统由原来的 MM5 三维变分系统更新为最新释放的 WRF 三维变分系统（WRFvar）。该系统目前在 27 和 9km 两个模式区域运行（3km 区不做同化），同化常规探空和地面观测料（TEMP/SYNOP）及北京地区 90 多个地面自动站观测资料（AWS，06 年 5 月加入同化），由于北京地区的复杂地形，地面观测同化选项仍采用 sfc-assi-options＝1，考虑剔除模式最低层和观测站点的高度差超过 100 米的观测；利用 1 月 15 日至2 月 15 日的模式预报场，采用gen_be 软件包计算了 2 至5 月份系统运行所需的冷季背景场误差（1 月份系统运行的背景场误差采用原T213 为背景场的模式预报计算出的冷季背景场误差）；控制变量选项cv-option＝5，采用流函数、非平衡速度势、非平衡温度、假比湿和非平衡地面气压为控制变量。 经过半年的业务运行，WRFvar 保持了很稳定的运行状态。单线程运行完成同化分析的时间约 2 分钟（由于单线程运行时间已能满足要求，故未采用并行运行），迭代基本在 20步左右收敛，体现了该系统在 BMB 的曙光高性能计算环境（AMD opetron CPU，主频 2.0Ghz，Redhat linux 8 系统，pgf6.0 编译软件）的适应能力；资料同化过程基本正常，同化分析及预报效果较 MM53dvar 有所提高，达到了预期水平，显示了该系统本身的同化能力及与 MM5模式的很好的兼容性。 06 年 5 月份，研究人员在 BMB 另一台高性能计算机（16 个节点，每个节点2 个 AMD opetron CPU，主频 1.6G，Suse linux 8 系统，pgf6.0 编译软件，M...
