跨尺度预测模式（The Model for Prediction Across Scales - MPAS）是由洛斯阿拉莫斯实验室和美国国家大气研究中心(NCAR)共同开发，其由3个部分组成，分别称为 MPAS-A（大气模型）、MPAS-O（海洋模型）和 MPAS-LI（陆冰模型）

MPAS构建之初的目的是构建一个新的地球系统模型，可用于全球或区域的天气及气候研究，本次主要关注大气模式MPAS-A。

MPAS-A模式的大气动力内核求解的是完全可压的非静力学运动方程，其最显著的特点是非结构化的质心 Voronoi 网格。SCVT 网格为全球框架内的区域降尺度提供了机会（下图），因为它允许网格从更粗的分辨率平滑地转换到更高分辨率，而不是使用嵌套来转换网格的传统区域气候模型 RCM（如 WRF）。

MPAS-A模式正在不断的优化，由于其先进的模式结构和可变分辨率的网格特性，将是未来高分辨率模拟的主要趋势之一。

MPAS主要特点是其使用的非结构的球面质心泰森多边形网格(SCVT)，该网格主要是六边形，具备平滑过渡加密特定区域的能力。MPAS-A的空间离散基于有限体积，时间离散采用龙格库塔方案，变量配置采用Arakawa C网格，目前其采用的物理参数化方案主要继承自WRF模式。

MPAS-A模式中不同积云对流参数化方案对西北太平洋台风模拟效果的影响

作者：高元勇1  邢建勇1  陈耀登2 

利用MPAS-A模式，针对模式中的New-Tiedtke，Grell-Freitas和Kain-Fritsch 3种积云对流参数化方案，选取2016-2017年期间的10个西北太平洋台风个例，研究了不同积云对流参数化方案对西北太平洋台风路径与强度模拟效果的影响，并讨论了其影响的物理机制。试验结果表明：3种积云对流参数化方案对MPAS-A台风模拟效果存在一定差异，New-Tiedtke方案模拟的路径和强度总体效果与观测最接近。影响机制分析表明，不同积云对流参数化方案使得模拟西太副高的位置不同，即引导西北太平洋台风的环境气流不同是造成路径差异的原因；而不同积云对流参数化方案模拟的台风中心对流不稳定高度不同，即潜热输送和释放不同，是造成台风强度不同的原因。

实践

一：MPAS 模式基本信息讲解

初识MPAS模式及其意义

MPAS 代码获取及结构

MPAS 的结构，MPAS 代码的结构

MPAS的几大功能模块

MPAS 代码的获取及其结构

MPAS 移植、编译及运行实践

MPAS运行环境的准备，编译、安装及运行

Linux 系统及程序的准备

编译器及库文件（hdf5、netcdf、pnetcdf）的准备

WPS（ungrib） 的编译和准备

MPAS 全球均匀网格的运行

MPAS的运行流程，及全球均匀网格的运行

MPAS 运行的步骤：数据准备、初始化、运行

全球均匀网格的运行：初、边界场文件的准备

MPAS 全球非均匀网格的运行

MPAS的运行流程，及全球非均匀网格的运行

MPAS 运行的步骤：数据准备、初始化、运行

全球非均匀网格的运行：高分辨率网格中心的旋转；初、边界场文件的准备

MPAS 区域网格的运行

MPAS 区域网格运行所需数据文件制备

区域网格的制作

边界场文件的制作

区域MPAS 的运行

MPAS 运行中的配置

MPAS 运行中的配置和选项

MPAS运行时的选项

MPAS 输出结果的定制

MPAS结果处理、分析及可视化

熟练掌握 MPAS 输出结果文件结构、变量意义、变量选择以及结果分析

n MPAS结果文件的结构

n MPAS结果文件变量

n 结果分析及绘图

MPAS代码修改、发展及改进

了解MPAS 代码的结构、主要模块的组成、Fortran程序的修改

n 了解 MPAS 主要的代码结构

n 了解 MPAS 几大模块的组成及相应的程序位置

根据需要修改代码，编译运行

MPAS