Sơ đồ mô tả cấu trúc các thành phần của mô hình WRF
Hình 2.1. Cấu trúc tổng quan của mô hình WRF
Các thành phần chính của mô hình WRF gồm có:
• Hệ thống tiền xử lý của mô hình WRF (The WRF Pre-processing System ,WPS)
• Môđun đồng hóa số liệu (WRFDA) • Môđun mô phỏng ARW (ARW MODEL)
• Chương trình đồ họa và xử lý sản phẩm của mô hình (Post-processing & Visualization tools)
WPS: đây là chương trình được sử dụng chủ yếu để mô phỏng các dữ liệu thực (real –data), bao gồm: xác định miền mô phỏng; nội suy các dữ liệu địa hình, sử dụng đất (landuse), các loại đất về miền mô phỏng; đọc và nội suy các trường khí tượng từ các mô hình khác (mô hình toàn cầu, mô hình khu vực có độ phân giải thấp) về miền mô phỏng.
WRFDA: là chương trình đồng hóa số liệu quan trắc vào trường phân tích
22
kiện ban đầu trong trường hợp mô hình WRF được chạy ở chế độ tuần hoàn. Kỹ thuật đồng hóa số liệu biến phân bao gồm cả biến phân ba chiều 3DVAR và biến phân 4 chiều 4DVAR
ARW MODEL: Đây là mođun chính của hệ thống mô hình WRF, bao gồm
các chương trình khởi tạo đối trường hợp mô phỏng lý tưởng, các mô phỏng dữ liệu thực và chương trình tích phân. Các chức năng chính của mô hình WRF là:
- Các phương trình không thủy tĩnh nén được đầy đủ - Ứng dụng đối với cả miền tính toàn cầu và khu vực
- Hệ toạ độ ngang là lưới so le Arakawa C, hệ toạ độ thẳng đứng là hệ toạ độ khối theo địa hình.
- Bước thời gian sai phân Runge-Kutta bậc 3 được sử dụng đối với các số sóng âm thanh và sóng trọng trường, sai phân bậc 2 đến bậc 6 được sử dụng cho cả phương ngang và phương thẳng đứng.
- Lồng ghép miền tính một chiều và 2 chiều và lựa chọn miền tính lồng ghép di dộng (moving nest).
- WRF được thiết kế cho phép ghép nối với các mô hình khác như mô hình đại dương, mô hình đất.
- Các lựa chọn tham số hóa vật lý đầy đủ cho bề mặt đất, lớp biên hành tinh, bức xạ bề mặt và khí quyển, quá trình vi vật lý và quá trình đối lưu.
- Mô hình lớp xáo trộn đại dương một cột
Post-processing & Visualization tools: bao gồm một số chương trình và
phần mềm cho việc khai thác sản phẩm và đồ họa như RIP4, NCL, GrADS và Vis5D,…