使用EC预报数据驱动陆面水文模式获取水文气象预报的一点方法探讨

andrewsoong · 发表于 2021-6-17 21:25:17

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本帖最后由 andrewsoong 于 2021-7-13 18:45 编辑

很久没写帖子了，久到我都忘了上次发帖是啥时候了。作为版主，确有羞愧之感。@mofangbao 也许更忙，谢谢体量。也许是气象部门内卷的厉害了，总是有干不完的活，工资也不见涨。 好了，言归正传。马上就是气象家园论坛10周年了，想着大家在这个大家庭这么多年了，相谈甚欢，应该写点什么回报一下家园论坛以及辛苦付出的大大@mofangbao @老五 以及众位斑竹们，愿论坛平安顺遂的继续下去，岁岁常相见。

还记得2019年写过一个帖子，关于使用陆面水文模式进行陆面水文气象要素监测（教你转Noah-MP陆面模式，获取陆面多种变量：http://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=89747），格点化的陆面水文要素虽然不是观测值，但是提供了大量的有用的信息，可以进行订正后评估灾情、灾害监测等等。那么为了防灾减灾，提前部署，就需要陆面水文要素的提前预报预测，我们希望在前面格点化监测的基础上进行陆面水文气象预报，防患于未然，期望能够为灾情预防提供一些有用的预报信息。
纵观各大世界气象中心和全国各大区域中心，预报员最优选的数值预报资料应该是EC了吧（此处各位各抒己见，毕竟各个模式数据有自己的优势和区域适用性）。但是CMA购买的EC预报场并不包含绝大多数我们需要的水文气象要素，例如径流，土壤水（最近的D1D产品有了），涝渍，融雪洪水等等。而免费的NCEP/GFS这些预报变量质量真是太差了，很多时候空间分布都不对，更别说量级。以楼主所在的北方来说，春夏经常发生干旱，夏季经常出现局地洪涝，所以想着怎么预报下土壤水和径流。
既然EC稳居数值预报的第一梯队，以及预报员首选EC，肯定是准确率较高了。所以想着用EC预报的降水，气温，风场，比湿，气压，辐射（来自于GFS，EC下发产品无此要素，但陆面水文模式需要）驱动陆面水文模式（诸如NCAR/CLM，NOAH LSM，NOAH-MP，WRF-Hydro或者DHSVM等）以期获取预报的土壤水（可用于干旱预测）、径流、雪灾等等。
由于CIMISS获取数据有点不顺手，所以写了个脚本将CMA下发各省局的混合编码的EC原始预报数据进行解码，获取地面预报场sfc，存储格式是grib1，解码方式我记得很多年前就写过帖子了，三个部分，其中一个如下：https://bbs.06climate.com/forum.php?mod=viewthread&tid=50062。EC预报场是3小时间隔的预报数据，降水是累加的，需要处理成逐3小时，从sfc中可以得到降水、气温、比湿、气压，U10，V10，以及来自GFS的入射短波辐射和长波辐射，如此便获取了陆面水文模式的驱动场，修一张图吧：
ECMWF-Wind_20210617 12.grib1-China.png

需要注意的是EC数据是0.125°，GFS是0.25°，我们的陆面水文模式目前初步设定为3km，故而将EC和GFS驱动数据插值成0.03°，并进行逐3小时数据存储。
这里我们以NCAR/CLM为例，运行模式（如何运行，可以查看我以前的帖子）。EC预报数据是每天起报2次，每次预报未来240小时。我们只获取未来五天的预报。详细技术贴，以后再写。下面秀一下获取的土壤相对湿度0-10cm和土壤墒情（同化产品）：
微信截图_20210617212121.png

就先到这吧，得空再续。

尽头的尽头 · 发表于 2021-6-17 21:29:01

期待宋首席继续更新

藕茭白空心菜 · 发表于 2021-6-17 22:39:55

不好意思，在这里请教一下，wrf嵌套时parent_grid_ratio = 1, 3,在真实大气方案中，母网格相对于嵌套网格的水平网格比例必须为奇数。但是我的初始场数据是12km，我想嵌套3km的，就相当于于1，4。这样是不可以的是吗，那我怎么样可以实现嵌套3km的结果呢？

andrewsoong · 发表于 2021-6-17 22:43:57

藕茭白空心菜发表于 2021-6-17 22:39
不好意思，在这里请教一下，wrf嵌套时parent_grid_ratio = 1, 3,在真实大气方案中，母网格相对于嵌套网格的 ...

可以跑的哦。但根据官方说明貌似不可以。你不用管初始场12km了，你就外层9km，内层3km就好了。

mofangbao · 发表于 2021-6-17 22:44:24

说不定哪天我们又造起来了

andrewsoong · 发表于 2021-6-17 22:49:17

mofangbao 发表于 2021-6-17 22:44
说不定哪天我们又造起来了

来呀，来呀，嗨起来

藕茭白空心菜 · 发表于 2021-6-17 23:01:46

andrewsoong 发表于 2021-6-17 22:43
可以跑的哦。但根据官方说明貌似不可以。你不用管初始场12km了，你就外层9km，内层3km就好了。

非常感谢宋首席的回复，就是说不用管初始场的分辨率，可以直接设置与初始场不同分辨率外层区域，我试试看。

river · 发表于 2021-6-18 22:23:19

这么高深，看不懂，我就来看看，支持一下

andrewsoong · 发表于 2021-6-20 14:45:03

river 发表于 2021-6-18 22:23
这么高深，看不懂，我就来看看，支持一下

感谢感谢

Joan0125 · 发表于 2021-6-24 08:48:22

顶学习学习！！

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