目錄
1. Microphysics (mp_physics)微物理學
Chapter 5: WRF Model
Physics and Dynamics Options
Physics Options
WRF提供多種物理選項可以用任何方式進行結合。這些方案通常包括簡單高效、複雜複雜且計算成本更高的方案，以及新開發的方案，以及諸如當前操作模型中的方案等經過驗證的方案。
每個WRF版本的選擇都不同，這裏我們主要講WRF版本3
1. Microphysics (mp_physics)微物理學
a. Kessler暖雲方案：理想化雲模擬研究中常用的暖雨（即無冰）方案（mp_physics = 1）。
（補充：該方案來源於COMMAS模式，是一個簡單的暖雲降水方案，考慮的微物理過程包括 ：雨水的產生、降落和蒸發，雲水的碰並增長與自動轉化，以及由凝結產生雲水的過程。該方案顯式預報水汽、雲水和雨水，無冰相過程）
b. Lin et al方案：複雜方案，含有冰、雪和霰過程，適合於實時數據高分辨率模擬（2）
（補充：該方案包括了對水汽、雲水、雨、雲冰、雪 和霰6種類型水成物的處理。該方案是WRF模式中相對比較複雜的微物理方案，更適合於理論研究）
c. WRF單參數-3類水成物方案：簡單有效的方案，有冰、雪過程，適合中尺度網格尺寸（3）
（補充：該方案包括冰沉降和新的 冰相 參數化。與其他方案最大的不同之處在於，該方案是基於病毒質量含量而非利用溫度的診斷關係計算冰粒子濃度。假設高於冰點的水成物爲 雲水和雨，冰點以下的 爲雲冰和雪，對包含冰過程的計算效率很高。可以對三類水成物（即水汽、雲水或雲冰、雨或雪）進行預報，被稱爲簡單冰方案。但要注意的是，該方案缺少過冷水和逐步融化率過程）
d. WRF單參數-5類水成物方案：c版本的更復雜模式，允許混合相處理過程和過冰的水。（4）
（補充：該方案與WSM3的簡單冰方案類似，但由於將水汽、雨、雪、雲冰和雲水存儲在5個不同數組，因此允許有過冷水的存在，並且允許雪下降到融化層以下進行逐步融化。該方案與PurdueLin方案不同的是，該方案對冰和水的飽和調整過程是分開處理的。另外，該方案在格距介於中尺度和可分辨雲尺度的格點計算效率很高）
e. Eta 格點尺度雲-降水方案：在NCEP模型的操作微物理。簡單的診斷混合相位過程的有效方案。對於高分辨率（<5km）使用選項（5），對粗分辨率選擇（95）
（補充：預報模式平流項種的水汽和總凝結降水變化。程序中用一個局部存儲數組保存初始測場信息，即分解得到的雲水、雨、雲冰和冰相降水物密度的貢獻。（冰相降水物的密度是根據存有冰的總增長信息的局地數組估算的，冰的總增長信息又與氣象沉降和液相碰撞有關））
f. WRF單參數-6類水成物方案 ：有冰、雪和霰處理的方案，適合用於高分辨率模擬（6）
（補充：該方案是對WSM5方案的補充和 擴展，另外 包括了霰及其相關過程。對於較粗分辨率的中尺度格點而言，WSM3,WSM5,WSM6方案差別不大，但是對雲分辨尺度他們差別顯著。如果考慮計算效率 和理論基礎，這三種方案中WSM6方案是最適合於雲分辨格點的。）
g. Goddard微物理方案。該方案含有冰、雪和霰處理。適合高分辨模擬（7）.是3.0版本後新加的
h. 新 Thompson等方案：有冰、雪和霰處理過程的新方案，適合高分辨率的模擬（8），這裏添加了 雨的數量濃度，並且更新了版本 新的版本是3.1
i. Milbrandt-Yau雙參數方案（9）：該方案包括用雙參數雲、雨、冰、雪 、霰和冰雹給冰雹和霰 分類。在3.2版本中新加入。（不要在3.6或者3.6.1版本使用該方案）
j. Morrison雙參數方案（10）：對於雲分辨率尺度模擬的雙參數冰、雪、雨和霰。在3.0版本新加入
（補充：該方案考慮了六種水成物：水汽、雲滴、雲冰、雪、雨和霰/冰雹，通過自定義開關來決定霰和冰雹的選擇。診斷變量主要包括雲冰、雨、雪和霰或冰雹的數濃度和質量混合比 ，雲水和水汽的混合比（總共10個變量）。這種雙參數的預報能更準確地處理粒子的譜分佈，而粒子的譜分佈又是計算各種微物理過程發生概率和估算雲/降水的關鍵因子）
k. WRF雙參數-5類水成物方案（14）：該方案有雙參數雨，針對暖處理的 Cloud和CCN，但是和WSM5不同。3.1版本的新功能
l. WRF雙參數-6類水成物方案（16）：該方案有雙參數雨。針對暖處理的Cloud和CCN，但是和WSM6不同。3.1版本的新功能
m.Stony Brook University (Y. Lin)方案（13）：這是一個5類水成物方案，預測的邊緣強度可解釋混合相過程。3.3版本的新功能
n. NSSL2參數方案（17，18）：3.4版本的新功能。這是一個對雲滴、雨滴、冰晶、雪、霰和冰雹的雙參數方案。同時也可以預測平均霰粒濃度，允許霰跨越從冰凍滴到低密度霰的範圍。這個是預測雲凝聚核濃度（CCN, 18）的附加選項（用於理想化模擬）。該方案用於研究應用中的雲分辨率模擬（dx<=2km）。自從3.5版本之後，又添加了兩個單參數方案（19和21）.選項19是NSSL方案的單參數版本，選項21與Gilmore et al. (2004)相似。選項22（3.7版本新加）是無冰雹的雙參數方案（17）
o. CAM V5.1 雙參數-5類水成物方案。
p. Thompson aerosol-aware (28)：該方案考慮了對水和冰友好的氣溶膠。氣候學數據集可用於指定氣溶膠變量的初始和邊界條件。(Thompson and Eidhammer, 2014, JAS.) 3.6版本的新功能
q. HUJI (Hebrew University of Jerusalem, Israel)spectral bin microphysics，完整的（32）“快的”（30）版本，從3.6之後可以使用
s. P3 (Morrison and Milbrandt): 預測粒子特性方案。這有一個冰的類別，代表冰，雪和霰的組合，也攜帶了預測數組邊緣冰質量和邊緣冰量。雙矩雨冰。P3-nc：與P3一樣，但增加了過飽和度依賴激活和雙參數雲水。
