WRF模式中關于eta_levels的設定以及對應的高度

為什麼要設定eta_levels呢？

在一般的模式研究中，當涉及到下墊面對于模拟的影響，就會使用到eta_levels。

• 不同的地區的下墊面不同，有的是平原、有的是高原、有的是湖泊有的是高山。地面的海拔高度不同，是以按照位勢高度來分層，對于模拟結果會有較大影響
• 以青藏高原為例，對于模式模拟的結果會造成較大的誤差。

eta_levels的計算公式

• P代表某一層的氣壓，也就是你需要研究的那一層，Ptop(p_top_requested)代表模式頂層氣壓，Pbot代表海平面氣壓或地面氣壓。（WRF中好像是10hpa，不太确定）。從表達式可以看出，地面的eta值就是1，頂層就是0。這樣一來，無論某個地區的下墊面的海拔高度是多少，它的eta坐标值都統一成1。
• 模式預設的pbot = 1000hPa ，ptop = p_top_requested , ZNW變量是模式設定的eta levels

• 當然，在模式的結果分析中，我們更想知道的是某個eta坐标對應的位勢高度，比如說我們要研究離地60m高度的風速，就有必要進行二者轉換。

  轉換公式如下所示：

gmp=(PH+PHB)/9.81-HGT
           

• PH和PHB以及HGT都是模式結果中已有的變量。HGT是當地地面海拔高度。

對于WRF，

README.namelist

給了兩種預設

eta levels

的設定，28層和35層的~

eta_levels                          = 1.000, 0.990, 0.978, 0.964, 0.946,
                                       0.922, 0.894, 0.860, 0.817, 0.766,
                                       0.707, 0.644, 0.576, 0.507, 0.444,
                                       0.380, 0.324, 0.273, 0.228, 0.188,
                                       0.152, 0.121, 0.093, 0.069, 0.048,
                                       0.029, 0.014, 0.000,
eta_levels                          = 1.000, 0.993, 0.983, 0.970, 0.954,
                                       0.934, 0.909, 0.880, 0.845, 0.807,
                                       0.765, 0.719, 0.672, 0.622, 0.571,
                                       0.520, 0.468, 0.420, 0.376, 0.335,
                                       0.298, 0.263, 0.231, 0.202, 0.175,
                                       0.150, 0.127, 0.106, 0.088, 0.070,
                                       0.055, 0.040, 0.026, 0.013, 0.000
           

連結：eta_levels

此外，ncl有函數

wrf_user_intrp3d

可以将wrf輸出結果插值到指定的氣壓層

此外，這裡給出49層的eta_levels，僅供參考：

e_vert                              = 49,     49,   49,
 dzstretch_s                         = 1.1
 p_top_requested                     = 1000,
 num_metgrid_levels                  = 38,
 num_metgrid_soil_levels             = 4,
 parent_grid_ratio                   = 1,     3,     3,
 parent_time_step_ratio              = 1,     3,     3,
 feedback                            = 1,
 smooth_option                       = 0
 eta_levels                          = 1.000, 0.998, 0.996, 0.993, 0.989, 0.983, 0.975,
                                       0.965, 0.955, 0.945, 0.930, 0.915, 0.900, 0.875,
                                       0.850, 0.825, 0.800, 0.775, 0.750, 0.725, 0.700,
                                       0.675, 0.650, 0.625, 0.600, 0.575, 0.550, 0.525,
                                       0.500, 0.475, 0.450, 0.425, 0.400, 0.375, 0.350,
                                       0.325, 0.300, 0.275, 0.250, 0.225, 0.200, 0.175,
                                       0.150, 0.125, 0.100, 0.075, 0.050, 0.025, 0.000,
           

https://github.com/HanXiang0721/Note-Numerical-Methods/blob/master/WRF%E4%BD%BF%E7%94%A8%E6%8C%87%E5%8D%97.md