本文引自PPT：https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/tutorial/presentation_pdfs/202101/chen_better_performance.pdf
如何确定模型范围
范围需要多大？
- 不要太小，否则结果将由强迫数据决定。
- 不小于 100×100个网格（至少有 10 个网格点位于边界区域）。
侧边界位置怎么决定？
- 避免陡峭的地形。
- 远离目标区域。
图：WRF模型范围示例 - a) 大区域，b) 小区域
初始化和spin-up过程
模型问题大多数是由初始场数据差引起的。
关键考虑因素
- 适当的开始时间
- 初始场数据的质量
- 检查土地利用数据，它是否很好的代表了您所模拟的区域。
- 了解数据的来源：预报数据、再分析数据或者气候模型数据。
- spin-up过程：在最初的几个小时里，压力场会有噪音存在，此时数据不可信。
WRF 的spin-up时间不应该太短，因为很难形成适当的大气环流，但也不能越长越好，因为它取决于初始场数据的质量。关于spin-up过程，可以参考《Developing spin-up time framework for WRF extreme precipitation simulations》提出的OSTI框架进行适当的应用。
侧边界条件
侧边界可能会产生一些负面的影响，如何减少侧边界的负面影响可以从以下几个方面考虑：
- 应避免在侧边界处进行强烈强迫。
- 应使用与分辨率一致的输入数据。
- 更频繁的更新更好。
- 当可能时，应使用交互式边界。
网格大小
- Δ ≈ 3 公里：传统的云解析分辨率，无需深对流的积云参数化方案
- 100 米 < Δ < 1 公里：对于大多数情况，仍然需要 PBL 方案，浅积云参数化方案可以关闭（对于 Δ > 500 米 仍然开启）；传输方案：最好使用单调/非振荡选项 (adv_opt ≥ 2 )。
- Δ ≈ 30 米：传统的 LES 分辨率，无需行星边界层 (PBL) 参数化。湍流涡由模式控制方程（和陆面及次网格湍流方案）处理。
模式层和顶度
- 模型顶层在 50 hPa时，至少需要 30 个或更多层次。
- 对于顶附近 1 hPa (45-50 公里)，需要 60 个或更多层次。
- 在 30 hPa 以上，臭氧气候学变得很重要，在那里包含了一部分或全部臭氧层，使用 RRTMG 和 CAM
- 对于顶层 < 50 hPa，垂直网格距离不应大于 1000 米。
- 如果使用更细的水平网格尺寸，则需要在垂直方向上使用更多层次。
- 确保 dz < dx。
复杂地形
陡峭地形（> 45 度）可能会导致数值稳定性问题，考虑以下解决办法：
数值稳定性解决方案
增加 epssm（0.1-0.5 或更大）
- 这是一个声波阻尼器，可以通过动力学稳定斜率处理。
- 在 namelist.input 的 domain 部分设置。
对于大坡度，设置 diff_opt=2
- diff_opt=1 比 diff_opt=2 更不真实，diff_opt=2 曾经不稳定，但在最新版本中变得更稳定。
- 对于 V3.6 及更高版本，diff_opt=2 和 km_opt=4 可以一起使用以提高稳定性。
物理参数方案的选择
参考该网站对各种参数化方案的介绍，选择适当的参数化方案。
多尺度模式的物理参数化
网格大小和积云参数化
- dx > 10km：可以使用积云参数化方案
- dx < 4km：通常不需要积云参数化方案
- 灰区：5-10km：没有达成共识，可以尝试使用尺度感知积云方案，如GF、MSKF。
网格大小和微物理方案
- 对于 DX > 10 km：不要使用复杂的微物理方案
- 对于 DX < 4km（对流解析）：需要至少含霰的微物理方案
网格大小和PBL
- PBL假定所有的湍涡都是不解析的
- 对于 DX > 500m：PBL需要激活
- LES假定所有的湍涡是完美解析的
- 对于 DX < 100m：LES应该被采用
- 对于 DX 100-500m：在一些程度下任意一种都可以
