ERA5 Hourly - ECMWF Climate Reanalysis

ECMWF/ERA5/HO网址Y
数据集可用时间
1940-01-01T00:00:00Z–2025-08-30T23:00:00Z
数据集提供方
Earth Engine 片段
ee.ImageCollection("ECMWF/ERA5/HOURLY")
频率
1 小时
标记
atmosphere climate copernicus ecmwf era5 hourly precipitation pressure radiation reanalysis temperature weather wind

说明

ERA5 是 ECMWF 对全球气候的第五代大气再分析。该数据集由 ECMWF 的哥白尼气候变化服务 (C3S) 生成。再分析利用物理定律,将模型数据与全球观测数据相结合,形成一个全球完整且一致的数据集。ERA5 提供大量大气、海浪和陆地表面量的每小时估计值。这些数据以大约 31 公里的网格覆盖地球,并使用从地表到 80 公里高度的 137 个层次解析大气。此数据集表示“单层级”数据,包含 2D 参数。数据从 1940 年至今均有提供。

频段

像元大小
27,830 米

波段

名称 单位 像元大小 说明
dewpoint_temperature_2m K

此形参是指地球表面上方 2 米处的空气必须冷却到的温度,才能达到饱和状态。它是衡量空气湿度的指标。结合温度,可用于计算相对湿度。2 米温度是通过在最低模型层和地球表面之间进行插值计算得出的,同时考虑了大气条件。

temperature_2m K

此形参是指陆地、海洋或内陆水域表面 2 米处的空气温度。2 米温度是通过在最低模型层和地球表面之间进行插值计算得出的,同时考虑了大气条件。

ice_temperature_layer_1 K

此形参是第 1 层(0 到 7 厘米)的海冰温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层海冰板:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-150 厘米。随着热量在海冰层与上方的空气和下方的海洋之间传递,每层海冰的温度都会发生变化。此形参的定义范围覆盖全球,即使在没有海洋或海冰的区域也是如此。通过仅考虑海冰覆盖率没有缺失值且大于 0.0 的网格点,可以屏蔽掉没有海冰的区域。

ice_temperature_layer_2 K

此形参是第 2 层(7 至 28 厘米)的海冰温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层海冰板:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-150 厘米。随着热量在海冰层与上方的空气和下方的海洋之间传递,每层海冰的温度都会发生变化。此形参的定义范围覆盖全球,即使在没有海洋或海冰的区域也是如此。通过仅考虑海冰覆盖率没有缺失值且大于 0.0 的网格点,可以屏蔽掉没有海冰的区域。

ice_temperature_layer_3 K

此形参是第 3 层(28 至 100 厘米)的海冰温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层海冰板:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-150 厘米。随着热量在海冰层与上方的空气和下方的海洋之间传递,每层海冰的温度都会发生变化。此形参的定义范围覆盖全球,即使在没有海洋或海冰的区域也是如此。通过仅考虑海冰覆盖率没有缺失值且大于 0.0 的网格点,可以屏蔽掉没有海冰的区域。

ice_temperature_layer_4 K

此形参是第 4 层(100 至 150 厘米)的海冰温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层海冰板:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-150 厘米。随着热量在海冰层与上方的空气和下方的海洋之间传递,每层海冰的温度都会发生变化。此形参的定义范围覆盖全球,即使在没有海洋或海冰的区域也是如此。通过仅考虑海冰覆盖率没有缺失值且大于 0.0 的网格点,可以屏蔽掉没有海冰的区域。

mean_sea_level_pressure Pa

此形参是地球表面大气层的压力(单位面积的力),已调整为平均海平面的高度。它是指地球表面上某一点上方垂直气柱中所有空气的重量(如果该点位于平均海平面)。它是根据所有地表(陆地、海洋和内陆水域)计算得出的。平均海平面气压地图用于确定低压和高压天气系统的位置,这些系统通常称为气旋和反气旋。平均海平面气压等值线也可指示风力。紧密排列的等高线表示风速较强。

sea_surface_temperature K

此参数(海表温度)是指近地表的海水温度。在 ERA5 中,此形参是基础海表温度,这意味着不存在因太阳的每日周期(昼夜变化)而产生的变化。在 ERA5 中,SST 由两个外部提供方提供。2007 年 9 月之前,使用 HadISST2 数据集中的 SST;2007 年 9 月之后,使用 OSTIA 数据集。

skin_temperature K

此形参是地球表面的温度。体表温度是满足表面能量平衡所需的理论温度。它表示最上层表面的温度,该表面没有热容量,因此可以立即响应表面通量的变化。陆地和海洋的体表温度计算方式有所不同。

surface_pressure Pa

此形参是陆地、海洋和内陆水面地表的大气压力(单位面积的力)。它是指地球表面上某一点上方垂直方向上所有空气的重量。地面气压通常与温度结合使用,以计算空气密度。由于气压随海拔高度的变化很大,因此很难看到山区上空的低压和高压天气系统,因此通常使用平均海平面气压(而非地面气压)来实现此目的。

u_component_of_wind_100m 米/秒

此形参是 100 米风的东向分量。它是指在距离地球表面 100 米的高度,空气向东移动的水平速度,单位为米/秒。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定空间和时间点的局部值,而不是模型网格框中的平均值。此参数可与向北分量结合使用,以提供水平 100 米风的风速和风向。

v_component_of_wind_100m 米/秒

此形参是 100 米风的北向分量。它是指在地球表面上方 100 米的高度,空气向北移动的水平速度,单位为米/秒。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定空间和时间点的局部值,而不是模型网格框中的平均值。此参数可与向东分量结合使用,以得出 100 米水平风的风速和风向。

u_component_of_neutral_wind_10m 米/秒

此参数是“中性风”的向东分量,高度为地球表面上方 10 米。中性风是根据地表应力和相应的粗糙度长度计算得出的,前提是假设空气是中性分层的。在稳定条件下,中性风比实际风速慢;在不稳定条件下,中性风比实际风速快。根据定义,中性风的方向与表面应力的方向一致。粗糙度长度的大小取决于陆地表面属性或海况。

u_component_of_wind_10m 米/秒

此形参是 10 米风的东向分量。它是指在地球表面上方 10 米高度处,空气向东移动的水平速度,单位为米/秒。将此形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为风观测结果在小空间和时间尺度上各不相同,并且会受到仅在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中平均表示的当地地形、植被和建筑物的影响。此形参可与 10 米风的 V 分量结合使用,以提供 10 米水平风的风速和风向。

v_component_of_neutral_wind_10m 米/秒

此形参是指地球表面上方 10 米高度处的“中性风”的北向分量。中性风是根据地表应力和相应的粗糙度长度计算得出的,前提是假设空气是中性分层的。在稳定条件下,中性风比实际风速慢;在不稳定条件下,中性风比实际风速快。根据定义,中性风的方向与表面应力的方向一致。粗糙度长度的大小取决于陆地表面属性或海况。

v_component_of_wind_10m 米/秒

此形参是 10 米风的北向分量。它是指在地球表面上方 10 米的高度,空气向北移动的水平速度,单位为米/秒。将此形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为风观测结果在小空间和时间尺度上各不相同,并且会受到仅在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中平均表示的当地地形、植被和建筑物的影响。此形参可与 10 米风的 U 分量结合使用,以提供 10 米水平风的风速和风向。

instantaneous_10m_wind_gust 米/秒

此形参是指在指定时间,地球表面上方 10 米处的最大阵风。世界气象组织 (WMO) 将阵风定义为 3 秒间隔内平均风速的最大值。此持续时间短于模型时间步长,因此 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 会根据时间步长平均地表应力、地表摩擦、风切变和稳定性,推断每个时间步长内的阵风强度。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格框内的平均值。

mean_boundary_layer_dissipation W/m^2

此形参是指在整个大气柱中,由于近地表湍流涡旋的相关应力效应以及湍流地形阻力,平均流动中的动能转化为热能的平均速率(单位面积)。它是通过 ECMWF 综合预测系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出的。靠近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力是根据分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定的。(与水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的地形特征相关的耗散由次网格地形方案来考虑。)此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。

mean_convective_precipitation_rate kg/m^2/s

此形参是地表降水率,由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的对流方案生成。对流方案表示小于网格箱的空间尺度上的对流。降水也可由 IFS 中的云方案生成,该方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化直接在网格箱或更大的空间尺度上预测的云和大规模降水的形成和消散。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。它是降水均匀分布在网格箱中的降水率。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于每秒毫米(液态水)。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定空间和时间点的局部结果,而不是模型网格箱的平均值。

mean_convective_snowfall_rate kg/m^2/s

此形参是地表降雪率(降雪强度),由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的对流方案生成。对流方案表示网格箱内空间尺度上的对流。IFS 中的云方案也可以生成降雪,该方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云和大规模降水的形成和消散。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。它是指降雪量均匀分布在网格箱中的速率。由于 1 千克水铺在 1 平方米表面上的厚度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于每秒毫米(液态水)。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定空间和时间点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

mean_eastward_gravity_wave_surface_stress N/m^2

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是平均地表应力在东向方向上的分量,与低层地形阻挡和地形重力波相关联。它是通过 ECMWF 集成预报系统的次网格地形方案计算得出的,该方案表示由水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的未解析山谷、丘陵和山脉引起的应力。(水平尺度小于 5 km 的地形特征所带来的应力由湍流地形阻力方案来考虑)。 地形重力波是气流中的振荡,由被排挤的气块的浮力维持,当空气被丘陵和山脉向上偏转时产生。这一过程可能会对地球表面和大气中其他层级的大气造成压力。正(负)值表示地球表面在向东(向西)方向上的应力。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 3 小时。

mean_eastward_turbulent_surface_stress N/m^2

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是平均地表应力在东向方向上的分量,与近地表的湍流涡旋以及湍流地形阻力有关。它由 ECMWF 综合预测系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出。靠近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力通过分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定。(水平尺度介于 5 km 和模型网格尺度之间的地形特征所产生的应力由次网格地形方案来考虑。)正值(负值)表示地球表面上向东(向西)方向的应力。此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。

mean_evaporation_rate kg/m^2/s

此形参是指从地球表面蒸发的水量,包括蒸腾作用(来自植被)的简化表示,以形成上方空气中的水汽。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 的惯例是,向下通量为正。因此,负值表示蒸发,正值表示凝结。

mean_gravity_wave_dissipation W/m^2

此形参是指在整个大气柱中,由于与低层、地形阻塞和地形重力波相关的应力效应,平均流中的动能转化为热能的平均速率(每单位面积)。它是通过 ECMWF 集成预报系统的次网格地形方案计算得出的,该方案表示由水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的未解析山谷、丘陵和山脉引起的应力。(与水平尺度小于 5 km 的地形特征相关的耗散由湍流地形阻力方案来考虑)。地形重力波是气流中的振荡,由被排挤的气块的浮力维持,当空气被山丘和山脉向上偏转时产生。这一过程可能会对地球表面和大气中其他层级的大气造成压力。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 3 小时。

mean_large_scale_precipitation_fraction 无量纲

此形参是网格箱中被大范围降水覆盖的面积所占的平均分数(0-1)。此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。

mean_large_scale_precipitation_rate kg/m^2/s

此形参是地球表面的降水率,由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云形成和消散以及大尺度降水。降水也可以由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示小于网格箱的空间尺度上的对流。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段是指有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离差,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。它是降水均匀分布在网格箱中的速率。由于 1 千克水铺在 1 平方米表面上的深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米(液态水)每秒。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

mean_large_scale_snowfall_rate kg/m^2/s

此形参是地表降雪率(降雪强度),由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云和大规模降水的形成和消散。降雪也可以由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示小于网格箱的空间尺度上的对流。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段是指有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离差,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。它是降雪量均匀分布在网格箱中的速率。由于 1 千克水铺在 1 平方米表面上的深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米(液态水)/秒。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

mean_northward_gravity_wave_surface_stress N/m^2

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是与低层地形阻挡和地形重力波相关的向北方向的平均地面应力分量。它是通过 ECMWF 集成预报系统的次网格地形方案计算得出的,该方案表示由水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的未解析山谷、丘陵和山脉引起的应力。(水平尺度小于 5 km 的地形特征所带来的应力由湍流地形阻力方案来考虑)。 地形重力波是气流中的振荡,由被排挤的气块的浮力维持,当空气被丘陵和山脉向上偏转时产生。这一过程可能会对地球表面和大气中其他层级的大气造成压力。正(负)值表示地球表面在向北(南)方向上的应力。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 3 小时。

mean_northward_turbulent_surface_stress N/m^2

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是平均地表应力在北向方向上的分量,与近地表的湍流涡旋以及湍流地形阻力有关。它由 ECMWF 综合预测系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出。靠近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力通过分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定。(水平尺度介于 5 km 和模型网格尺度之间的地形特征所产生的应力由次网格地形方案来考虑。)正(负)值表示地球表面上向北(南)方向的应力。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段是指有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。

mean_potential_evaporation_rate kg/m^2/s

此形参用于衡量近地表大气条件对蒸发过程的有利程度。通常认为它是指在现有大气条件下,纯水表面(温度与大气最低层的温度相同)的蒸发量,可指示可能的最大蒸发量。当前 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的潜在蒸发量基于地表能量平衡计算得出,其中植被参数设置为“农作物/混合农业”,并假设“不受土壤水分胁迫”。换句话说,计算农田的蒸发量时,会假设农田水分充足,并且大气不受这种人为地表条件的影响。后者可能并不总是现实的。虽然潜在蒸发旨在提供灌溉需求的估计值,但由于干燥空气造成的蒸发过强,该方法在干旱条件下可能会给出不切实际的结果。此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。

mean_runoff_rate kg/m^2/s

来自降雨、融雪或深层土壤的一些水分会留在土壤中。否则,水会通过地表(地表径流)或地下(地下径流)排走,这两者的总和称为径流。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为截至有效日期和时间为止的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为截止到有效日期和时间的 3 小时。它是径流均匀分布在网格箱中的速率。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定点的局部值,而不是网格箱的平均值。径流是衡量土壤中可用水量的指标,例如,可用作干旱或洪水的指标。

mean_snow_evaporation_rate kg/m^2/s

此形参是指从网格箱的积雪覆盖区域到上方空气中的水汽的平均雪蒸发率。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将积雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。积雪可能会覆盖网格箱的全部或部分区域。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 3 小时。它是指如果积雪均匀分布在网格箱中,积雪的蒸发速率。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于每秒毫米(液态水)。IFS 惯例是,向下通量为正。因此,负值表示蒸发,正值表示沉积。

mean_snowfall_rate kg/m^2/s

此形参是地球表面的降雪率。它是大尺度降雪和对流降雪的总和。大规模降雪是由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成的。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云和大规模降水的形成和消散。对流降雪由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示网格箱内空间尺度较小的对流。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段是指有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离差,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。它是降雪量均匀分布在网格箱中的速率。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米(液态水)/秒。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格框内的平均值。

mean_snowmelt_rate kg/m^2/s

此形参是网格箱内积雪区域的融雪率。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将积雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。积雪可能会覆盖网格箱的全部或部分区域。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 3 小时。它是指如果融化均匀分布在网格框中,融化速率会是多少。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米(液态水)/秒。

mean_sub_surface_runoff_rate kg/m^2/s

来自降雨、融雪或深层土壤的一些水分会留在土壤中。否则,水会通过地表(地表径流)或地下(地下径流)排走,这两者的总和称为径流。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为截至有效日期和时间为止的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为截止到有效日期和时间的 3 小时。它是径流均匀分布在网格箱中的速率。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定点的局部值,而不是网格箱的平均值。径流是衡量土壤中可用水量的指标,例如,可用作干旱或洪水的指标。

mean_surface_direct_short_wave_radiation_flux W/m^2

此形参是指到达地球表面的直射太阳辐射量(也称为短波辐射)。它是指通过水平面的辐射量。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_direct_short_wave_radiation_flux_clear_sky W/m^2

此形参是指在晴空(无云)条件下到达地球表面的太阳直射辐射量(也称为太阳辐射或短波辐射)。它是指通过水平面的辐射量。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。晴空辐射量是在与相应全空辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_downward_long_wave_radiation_flux W/m^2

此形参是指大气和云层发射并到达地球表面水平面的热(也称为长波或地面)辐射量。地球表面会发射热辐射,其中一部分会被大气和云层吸收。大气和云同样会向各个方向发射热辐射,其中一部分会到达地表(由该形参表示)。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_downward_long_wave_radiation_flux_clear_sky W/m^2

此形参是指在晴空(无云)条件下,大气层发射并到达地球表面水平面的热(也称为长波或地面)辐射量。地球表面会发射热辐射,其中一部分会被大气和云吸收。大气和云同样会向各个方向发射热辐射,其中一部分会到达地表。晴空辐射量是根据与相应全天辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件计算得出的,但假设没有云。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_downward_short_wave_radiation_flux W/m^2

此形参是指到达地球表面水平面的太阳辐射量(也称为短波辐射)。此形参包含直射和漫射太阳辐射。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分会入射到地球表面(由此形参表示)。在合理的近似范围内,此形参是模型中与地表日射强度测量仪(一种用于测量太阳辐射的仪器)所测量的量相当的量。不过,在将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定空间和时间点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段是指有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离差,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_downward_short_wave_radiation_flux_clear_sky W/m^2

此形参是指在晴朗(无云)条件下到达地球表面水平面的太阳辐射量(也称为短波辐射)。此形参包含直射和漫射太阳辐射。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分则会照射到地球表面。晴空辐射量是根据与相应全天辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件计算得出的,但假设没有云。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_downward_uv_radiation_flux W/m^2

此形参是指到达地表的紫外线 (UV) 辐射量。它是指通过水平面的辐射量。紫外线辐射是太阳发出的电磁波谱的一部分,其波长短于可见光。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,它被定义为波长为 0.20-0.44 微米(百万分之一米)的辐射。少量紫外线对生物体至关重要,但过度暴露可能会导致细胞损伤;对于人类而言,这包括对皮肤、眼睛和免疫系统的急性和慢性健康影响。臭氧层会吸收紫外线,但仍有部分紫外线会到达地表。臭氧层的消耗导致人们担心紫外线的破坏性影响会增加。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_latent_heat_flux W/m^2

此形参是指通过湍流空气运动的影响,在地球表面与大气之间传递的潜热(由水相变产生,例如蒸发或凝结)。地球表面的蒸发表示能量从表面向大气层的转移。此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_net_long_wave_radiation_flux W/m^2

热辐射(也称为长波辐射或地面辐射)是指大气、云和地球表面发射的辐射。此形参是指地球表面的向下热辐射与向上热辐射之间的差值。它是指通过水平面的辐射量。大气和云层会向各个方向发射热辐射,其中一部分会以向下热辐射的形式到达地表。地表向上热辐射由地表发射的热辐射加上地表向上反射的向下热辐射组成。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是正值向下。

mean_surface_net_long_wave_radiation_flux_clear_sky W/m^2

热辐射(也称为长波辐射或地面辐射)是指大气、云和地球表面发射的辐射。此形参是指地球表面在晴空(无云)条件下的向下热辐射与向上热辐射之差。它是指通过水平面的辐射量。晴空辐射量是在与相应全空辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。大气和云层会向各个方向发射热辐射,其中一部分会以向下热辐射的形式到达地表。地表向上热辐射由地表发射的热辐射加上地表向上反射的向下热辐射组成。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是正值向下。

mean_surface_net_short_wave_radiation_flux W/m^2

此形参是指到达地球表面水平面的太阳辐射量(也称为短波辐射)(包括直射和漫射)减去地球表面反射的辐射量(由反照率决定)。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分会照射到地球表面,其中一部分会被反射。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_net_short_wave_radiation_flux_clear_sky W/m^2

此形参是指到达地球表面的太阳(短波)辐射量(包括直射和漫射)减去地球表面反射的辐射量(由反照率决定),假设天气晴朗(无云)。它是指通过水平面的辐射量。晴空辐射量是在与相应全空辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分会照射到地球表面,其中一部分会被反射。向下太阳辐射与反射太阳辐射之间的差值即为地表净太阳辐射。此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_surface_runoff_rate kg/m^2/s

来自降雨、融雪或深层土壤的一些水分会留在土壤中。否则,水会通过地表(地表径流)或地下(地下径流)排走,这两者的总和称为径流。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为截至有效日期和时间为止的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为截止到有效日期和时间的 3 小时。它是径流均匀分布在网格箱中的速率。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定点的局部值,而不是网格箱的平均值。径流是衡量土壤中可用水量的指标,例如,可用作干旱或洪水的指标。

mean_surface_sensible_heat_flux W/m^2

此形参是指地球表面与大气层之间通过湍流空气运动效应进行的热量传递(但不包括因凝结或蒸发而产生的任何热量传递)。感热通量的大小取决于地表与上层大气之间的温差、风速和地表粗糙度。例如,覆盖在温暖表面上的冷空气会产生从陆地(或海洋)到大气层的感热通量。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_top_downward_short_wave_radiation_flux W/m^2

此形参是指从太阳接收到的入射太阳辐射(也称为短波辐射),位于大气层顶部。它是指通过水平面的辐射量。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 垂直通量的惯例是向下为正。

mean_top_net_long_wave_radiation_flux W/m^2

在大气层顶部向太空发射的热(也称为地面或长波)辐射通常称为向外长波辐射 (OLR)。顶部净热辐射(此形参)等于 OLR 的负值。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为截至有效日期和时间为止的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为截止到有效日期和时间的 3 小时。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

mean_top_net_long_wave_radiation_flux_clear_sky W/m^2

此形参是指在大气层顶部在晴空(无云)条件下向太空发射的热(也称为地面或长波)辐射。它是通过水平面的量。请注意,ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正,因此从大气层到太空的通量将为负。晴空辐射量与全空辐射量(包括云)在温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶等大气条件方面完全相同,但假设没有云。在大气层顶部向太空辐射的热辐射通常称为向外长波辐射 (OLR)(即,将从大气层到太空的通量视为正值)。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 3 小时。

mean_top_net_short_wave_radiation_flux W/m^2

此形参是指大气层顶部的入射太阳辐射(也称为短波辐射)减去出射太阳辐射后的差值。它是指通过水平面的辐射量。入射太阳辐射是指从太阳接收的辐射量。出射太阳辐射是指地球大气层和地表反射和散射的辐射量。此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期结束日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

mean_top_net_short_wave_radiation_flux_clear_sky W/m^2

此形参是指在晴空(无云)条件下,大气层顶部的入射太阳辐射(也称为短波辐射)减去出射太阳辐射所得的值。它是指通过水平面的辐射量。入射太阳辐射是指从太阳接收到的辐射量。出射太阳辐射是指地球大气层和地表在晴空(无云)条件下反射和散射的辐射量。晴空辐射量是在与全天(包括云)辐射量完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。此形参是特定时间段(处理时间段)内的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 对垂直通量的惯例是正值向下。

mean_total_precipitation_rate kg/m^2/s

此形参是地球表面的降水率。它是大范围降水率和对流降水率的总和。大规模降水由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云形成和消散以及大尺度降水。对流降水由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示小于网格箱的空间尺度上的对流。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段是指有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离差,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。它是降水均匀分布在网格箱中的速率。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于每秒毫米(液态水)。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格框内的平均值。

mean_vertically_integrated_moisture_divergence kg/m^2/s

水汽通量的垂直积分是指从地球表面到大气层顶部的一列空气中,每米横向流动的水汽(水蒸气、云液态水和云冰)的水平流动速率。其水平散度是指水分从某点向外扩散的速率(每平方米)。此形参是特定时间段(处理时间段)的平均值,具体取决于提取的数据。对于重新分析,处理时间段为有效期截止日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,处理时间段为有效日期和时间之前的 3 小时。如果水分正在扩散或发散,则此形参为正值;如果水分正在集中或收敛(收敛),则此形参为负值。因此,此形参表示大气运动是否会在相应时间段内减少(对于散度)或增加(对于辐合)水汽的垂直积分。此形参的高负值(即较大的水汽辐合)可能与降水增强和洪水有关。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米(液态水)/秒。

clear_sky_direct_solar_radiation_at_surface J/m^2

此形参是指在晴空(无云)条件下到达地球表面的太阳直射辐射量(也称为太阳辐射或短波辐射)。它是指通过水平面的辐射量。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。晴空辐射量是在与相应全空辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

downward_uv_radiation_at_the_surface J/m^2

此形参是指到达地表的紫外线 (UV) 辐射量。它是指通过水平面的辐射量。紫外线辐射是太阳发出的电磁波谱的一部分,其波长短于可见光。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,它被定义为波长为 0.20-0.44 微米(百万分之一米)的辐射。少量紫外线对生物体至关重要,但过度暴露可能会导致细胞损伤;对于人类而言,这包括对皮肤、眼睛和免疫系统的急性和慢性健康影响。臭氧层会吸收紫外线,但仍有部分紫外线会到达地表。臭氧层的消耗导致人们担心紫外线的破坏性影响会增加。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

forecast_logarithm_of_surface_roughness_for_heat 无量纲

此形参是热粗糙度长度的自然对数。热表面粗糙度是衡量表面热传递阻力的指标。此形参用于确定空气到表面的热量传递。在给定的气象条件下,热量的地表粗糙度越高,空气就越难与地表进行热交换。热量的表面粗糙度越低,空气就越容易与表面进行热交换。在海洋上,热量的表面粗糙度取决于海浪。在海冰上,该值恒定为 0.001 米。在陆地上,它源自植被类型和积雪覆盖。

instantaneous_surface_sensible_heat_flux W/m^2

此形参是指在指定时间,通过湍流空气运动效应(但不包括因凝结或蒸发而产生的任何热量传递)在地球表面和大气之间传递的热量。感热通量的量级受地表与上层大气之间的温差、风速和地表粗糙度的影响。例如,覆盖在温暖地表上方的冷空气会产生从陆地(或海洋)到大气层的感热通量。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

near_ir_albedo_for_diffuse_radiation 无量纲

反照率是衡量地球表面反射率的指标。此形参是指地球表面(仅限无雪陆地表面)反射的波长介于 0.7 到 4 微米(百万分之一米)之间的漫射太阳(短波)辐射的比例。此形参的值介于 0 到 1 之间。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,对于波长大于/小于 0.7µm 的太阳辐射以及直射和漫射太阳辐射,反照率是分开处理的(从而为反照率提供 4 个分量)。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。在 IFS 中,使用气候学(在几年内平均观测到的值)背景反照率,该反照率在一年中逐月变化,并由模型根据水、冰和雪进行修改。

near_ir_albedo_for_direct_radiation 无量纲

反照率是衡量地球表面反射率的指标。此形参是指波长介于 0.7 和 4 微米(百万分之一米)之间的直射太阳(短波)辐射被地球表面(仅限无雪陆地表面)反射的比例。此形参的值介于 0 到 1 之间。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,对于波长大于/小于 0.7µm 的太阳辐射以及直射和漫射太阳辐射,反照率是分开处理的(从而为反照率提供 4 个分量)。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。在 IFS 中,使用气候学(在几年内平均观测到的值)背景反照率,该反照率在一年中逐月变化,并由模型根据水、冰和雪进行修改。

surface_latent_heat_flux J/m^2

此形参是指通过湍流空气运动的影响,在地球表面与大气之间传递的潜热(由水相变产生,例如蒸发或凝结)。地球表面的蒸发表示能量从表面向大气层的转移。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

surface_net_solar_radiation J/m^2

此形参是指到达地球表面水平面的太阳辐射量(也称为短波辐射)(包括直射和漫射)减去地球表面反射的辐射量(由反照率决定)。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分会照射到地球表面,其中一部分会被反射。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积周期。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

surface_net_solar_radiation_clear_sky J/m^2

此形参是指到达地球表面的太阳(短波)辐射量(包括直射和漫射)减去地球表面反射的辐射量(由反照率决定),假设天气晴朗(无云)。它是指通过水平面的辐射量。晴空辐射量是在与相应全空辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分会照射到地球表面,其中一部分会被反射。向下太阳辐射与反射太阳辐射之间的差值即为地表净太阳辐射。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

surface_net_thermal_radiation J/m^2

热辐射(也称为长波辐射或地面辐射)是指大气、云和地球表面发射的辐射。此形参是指地球表面的向下热辐射与向上热辐射之间的差值。它是指通过水平面的辐射量。大气和云层会向各个方向发射热辐射,其中一部分会以向下热辐射的形式到达地表。地表向上热辐射由地表发射的热辐射加上地表向上反射的向下热辐射组成。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为截止到有效日期和时间的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 垂直通量的惯例是向下为正。

surface_net_thermal_radiation_clear_sky J/m^2

热辐射(也称为长波辐射或地面辐射)是指大气、云和地球表面发射的辐射。此形参是指地球表面在晴空(无云)条件下的向下热辐射与向上热辐射之差。它是指通过水平面的辐射量。晴空辐射量是在与相应全空辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。大气和云层会向各个方向发射热辐射,其中一部分会以向下热辐射的形式到达地表。地表向上热辐射由地表发射的热辐射加上地表向上反射的向下热辐射组成。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为截止到有效日期和时间的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 垂直通量的惯例是向下为正。

surface_sensible_heat_flux J/m^2

此形参是指地球表面与大气层之间通过湍流空气运动效应进行的热量传递(但不包括因凝结或蒸发而产生的任何热量传递)。感热通量的大小取决于地表与上层大气之间的温差、风速和地表粗糙度。例如,覆盖在温暖表面上的冷空气会产生从陆地(或海洋)到大气层的感热通量。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

surface_solar_radiation_downward_clear_sky J/m^2

此形参是指在晴朗(无云)条件下到达地球表面水平面的太阳辐射量(也称为短波辐射)。此形参包含直射和漫射太阳辐射。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分则会照射到地球表面。晴空辐射量是根据与相应全天辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件计算得出的,但假设没有云。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

surface_solar_radiation_downwards J/m^2

此形参是指到达地球表面水平面的太阳辐射量(也称为短波辐射)。此形参包含直射和漫射太阳辐射。来自太阳的辐射(太阳辐射或短波辐射)一部分会被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,一部分会被吸收。其余部分会入射到地球表面(由此形参表示)。在合理的近似范围内,此形参是模型中与地表日射强度测量仪(一种用于测量太阳辐射的仪器)所测量的量相当的量。不过,在将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定空间和时间点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

surface_thermal_radiation_downward_clear_sky J/m^2

此形参是指在晴空(无云)条件下,大气层发射并到达地球表面水平面的热(也称为长波或地面)辐射量。地球表面会发射热辐射,其中一部分会被大气和云吸收。大气和云同样会向各个方向发射热辐射,其中一部分会到达地表。晴空辐射量是根据与相应全天辐射量(包括云)完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件计算得出的,但假设没有云。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

surface_thermal_radiation_downwards J/m^2

此形参是指大气和云层发射并到达地球表面水平面的热(也称为长波或地面)辐射量。地球表面会发射热辐射,其中一部分会被大气和云层吸收。大气和云同样会向各个方向发射热辐射,其中一部分会到达地表(由该形参表示)。此形参是在特定时间段内累积的,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期是指截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积周期。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

toa_incident_solar_radiation J/m^2

此形参是指从太阳接收到的入射太阳辐射(也称为短波辐射),位于大气层顶部。它是指通过水平面的辐射量。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积周期。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

top_net_solar_radiation J/m^2

此形参是指大气层顶部的入射太阳辐射(也称为短波辐射)减去出射太阳辐射后的差值。它是指通过水平面的辐射量。入射太阳辐射是指从太阳接收的辐射量。出射太阳辐射是指地球大气层和地表反射和散射的辐射量。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

top_net_solar_radiation_clear_sky J/m^2

此形参是指在晴空(无云)条件下,大气层顶部的入射太阳辐射(也称为短波辐射)减去出射太阳辐射所得的值。它是指通过水平面的辐射量。入射太阳辐射是指从太阳接收到的辐射量。出射太阳辐射是指地球大气层和地表在晴空(无云)条件下反射和散射的辐射量。晴空辐射量是在与全天(包括云)辐射量完全相同的温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶大气条件下计算的,但假设没有云。此形参在特定时间段内累积,具体取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为截止到有效日期和时间的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。ECMWF 垂直通量的惯例是向下为正。

top_net_thermal_radiation J/m^2

在大气层顶部向太空发射的热(也称为地面或长波)辐射通常称为向外长波辐射 (OLR)。顶部净热辐射(此形参)等于 OLR 的负值。此形参是在特定时间段内累积的,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期是指截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积周期。ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正。

top_net_thermal_radiation_clear_sky J/m^2

此形参是指在大气层顶部在晴空(无云)条件下向太空发射的热(也称为地面或长波)辐射。它是通过水平面的量。请注意,ECMWF 对垂直通量的惯例是向下为正,因此从大气层到太空的通量将为负。晴空辐射量与全空辐射量(包括云)在温度、湿度、臭氧、微量气体和气溶胶等大气条件方面完全相同,但假设没有云。在大气层顶部向太空辐射的热辐射通常称为向外长波辐射 (OLR)(即,将从大气层到太空的通量视为正值)。请注意,OLR 通常以瓦特每平方米 (W m^-2) 为单位显示。此形参是在特定时间段内累积的,具体取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积时间段。

total_sky_direct_solar_radiation_at_surface J/m^2

此形参是指到达地球表面的直射太阳辐射量(也称为短波辐射)。它是指通过水平面的辐射量。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。单位为焦耳每平方米 (J m^-2)。如需转换为瓦每平方米 (W m^-2),应将累积值除以以秒为单位的累积周期。ECMWF 关于垂直通量的惯例是向下为正。

uv_visible_albedo_for_diffuse_radiation 无量纲

反照率是衡量地球表面反射率的指标。此形参是指波长介于 0.3 至 0.7 微米(百万分之一米)之间的漫射太阳(短波)辐射被地球表面反射的比例(仅适用于无雪陆地表面)。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,对于波长大于/小于 0.7µm 的太阳辐射以及直射和漫射太阳辐射,反照率是分开处理的(反照率有 4 个分量)。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。在 IFS 中,使用气候学(在几年内平均的观测值)背景反照率,该反照率在一年中逐月变化,并由模型根据水、冰和雪进行修改。此参数的取值范围为 0 到 1。

uv_visible_albedo_for_direct_radiation 无量纲

反照率是衡量地球表面反射率的指标。此形参是指波长介于 0.3 至 0.7 微米(百万分之一米)之间的直射太阳(短波)辐射被地球表面反射的比例(仅适用于无雪陆地表面)。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,对于波长大于/小于 0.7µm 的太阳辐射以及直射和漫射太阳辐射,反照率是分开处理的(反照率有 4 个分量)。地表的太阳辐射可以是直射的,也可以是漫射的。太阳辐射会被大气中的粒子散射到各个方向,其中一部分会到达地表(漫射太阳辐射)。部分太阳辐射在未被散射的情况下到达地表(直射太阳辐射)。在 IFS 中,使用气候学(多年平均观测值)背景反照率,该反照率在一年中逐月变化,并由模型根据水、冰和雪进行修改。

cloud_base_height

在指定时间,最低云层底部相对于地球表面的高度。此形参的计算方法是从第二低模型层向上搜索,直至找到云分数大于 1% 且凝结物含量大于 1.E-6 kg kg^-1 的层的高度。定义云底高时,不考虑雾(即最低模型层中的云)。

high_cloud_cover 无量纲

对流层高层出现的云覆盖的网格箱比例。高云是根据模型层级上压力小于地表压力 0.45 倍的云计算出的单级字段。因此,如果地面气压为 1000 hPa(百帕),则高云将使用气压低于 450 hPa(大约 6 公里及以上,假设为“标准大气”)的层级进行计算。高云覆盖率形参是根据相应模型级别(如上所述)的云计算得出的。不同模型级别中云之间的重叠程度/随机性存在假设。 云分数介于 0 到 1 之间。

low_cloud_cover 无量纲

此形参是指对流层较低层中出现的云覆盖的网格箱比例。低云是根据模型层级上压力大于地表压力 0.8 倍的云计算出的单级字段。因此,如果地面气压为 1000 hPa(百帕),则低云将使用气压大于 800 hPa(低于约 2 公里,假设为“标准大气”)的层级进行计算。系统会针对不同模型级别中云之间的重叠程度/随机性做出假设。此形参的值介于 0 到 1 之间。

medium_cloud_cover 无量纲

此形参是中层对流层中出现的云覆盖的网格箱比例。中云是根据模型层上出现的云计算出的单级场,压力介于地表压力的 0.45 倍到 0.8 倍之间。因此,如果地面气压为 1000 hPa(百帕),则中云将使用气压小于或等于 800 hPa 且大于或等于 450 hPa(大约在 2 公里到 6 公里之间,假设为“标准大气”)的层级进行计算。中云参数是根据相应模型级别的云量计算得出的,如上所述。不同模型级别中云之间的重叠程度/随机性存在假设。 云分数介于 0 到 1 之间。

total_cloud_cover 无量纲

此形参是网格箱被云覆盖的比例。总云量是一个单级字段,通过大气中不同模型级别的云计算得出。对不同高度云层之间的重叠程度/随机性做出了假设。云分数介于 0 到 1 之间。

total_column_cloud_ice_water kg/m^2

此形参是指从地球表面延伸到大气层顶部的列中云内所含冰的量。此参数不包括雪(聚集的冰晶)。此形参表示模型网格箱的面积平均值。云中包含各种大小的水滴和冰粒子。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 云方案对此进行了简化,以表示多种离散的云滴/粒子,包括:云水滴、雨滴、冰晶和雪(聚集的冰晶)。在 IFS 中,液滴形成、相变和聚集的过程也得到了高度简化。

total_column_cloud_liquid_water kg/m^2

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的柱状区域内云滴中包含的液态水量。雨水滴的尺寸(和质量)要大得多,因此不包含在此参数中。此形参表示模型网格箱的面积平均值。云中包含各种大小的水滴和冰粒子。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 云方案对此进行了简化,以表示多种离散的云滴/粒子,包括:云水滴、雨滴、冰晶和雪(聚集的冰晶)。在 IFS 中,液滴形成、相变和聚集的过程也得到了高度简化。

lake_bottom_temperature K

此形参是内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)底部的水温。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地区也是如此。如果某个区域没有内陆水域,则可以仅考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点,从而将该区域遮盖掉。2015 年 5 月,ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中实施了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。湖泊深度和面积分数(覆盖率)随时间保持不变。

lake_cover 无量纲

此形参是指内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)覆盖的网格箱比例。值介于 0(无内陆水)和 1(网格箱完全被内陆水覆盖)之间。此形参根据观测结果指定,不会随时间变化。2015 年 5 月,ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中实施了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。

lake_depth

此形参是内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)的平均深度。此形参根据原位测量和间接估计指定,不会随时间变化。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地方也是如此。通过仅考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点,可以屏蔽掉没有内陆水的区域。2015 年 5 月,ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中实现了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。

lake_ice_depth

此形参是指内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)上的冰层厚度。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地方也是如此。如果只考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点,则可以屏蔽掉没有内陆水的区域。2015 年 5 月,ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中实施了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。湖泊深度和面积分数(覆盖率)随时间保持不变。单个冰层用于表示内陆水体上冰的形成和融化。此形参是该冰层的厚度。

lake_ice_temperature K

此形参是内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)冰层最上层表面的温度。它是冰/大气或冰/雪界面的温度。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地方也是如此。仅考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点,即可屏蔽掉没有内陆水的区域。2015 年 5 月,ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中实施了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。 湖泊深度和面积分数(覆盖率)随时间保持不变。单个冰层用于表示内陆水体上冰的形成和融化。

lake_mix_layer_depth

此形参是指内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)最上层的厚度,该层水体混合均匀,温度随深度变化不大(即温度随深度均匀分布)。当表层(和近表层)水的密度大于下方水的密度时,可能会发生混合。风吹动水面也会发生混合。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地方也是如此。对于没有内陆水域的地区,可以仅考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点,从而屏蔽掉这些地区。2015 年 5 月,欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 的集成预报系统 (IFS) 中实现了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。湖泊深度和面积分数(覆盖率)随时间保持不变。内陆水体在垂直方向上由两层表示:上层为混合层,下层为温跃层,温度随深度变化。温跃层的上边界位于混合层底部,下边界位于湖底。单个冰层用于表示内陆水体上冰的形成和融化。

lake_mix_layer_temperature K

此形参是指内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)最上层的温度,该层水体混合均匀,温度随深度的变化近乎恒定(即温度随深度的分布均匀)。当表层(和近表层)水的密度大于下方水的密度时,可能会发生混合。风吹动水面也会发生混合。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地方也是如此。对于没有内陆水域的地区,可以仅考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点,从而屏蔽掉这些地区。2015 年 5 月,欧洲中期天气预报中心 (ECMWF) 的集成预报系统 (IFS) 中实现了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。湖泊深度和面积分数(覆盖率)随时间保持不变。内陆水体在垂直方向上由两层表示:上层为混合层,下层为温跃层,温度随深度变化。温跃层的上边界位于混合层底部,下边界位于湖底。单个冰层用于表示内陆水体上冰的形成和融化。

lake_shape_factor 无量纲

此形参描述了内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)温跃层中温度随深度的变化方式,即描述了垂直温度剖面的形状。它用于计算湖底温度和其他与湖泊相关的参数。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地方也是如此。仅考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点,即可屏蔽掉没有内陆水的区域。2015 年 5 月,ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中实施了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。 湖泊深度和面积分数(覆盖率)随时间保持不变。内陆水体在垂直方向上分为两层,上层为混合层,下层为温跃层,温度随深度变化。温跃层的上边界位于混合层底部,下边界位于湖底。单个冰层用于表示内陆水体上冰的形成和融化。

lake_total_layer_temperature K

此形参是内陆水体(湖泊、水库、河流和沿海水域)中整个水柱的平均温度。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有内陆水域的地方也是如此。不含内陆水域的区域可以通过仅考虑湖泊覆盖率大于 0.0 的网格点来屏蔽。2015 年 5 月,ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中实施了一个湖泊模型,用于表示全球所有主要内陆水体的水温和湖冰。 湖泊深度和面积分数(覆盖率)随时间保持不变。内陆水体在垂直方向上分为两层,上层为混合层,下层为温跃层,温度随深度变化。此形参是两层的平均温度。温跃层的上边界位于混合层底部,下边界位于湖底。单个冰层用于表示内陆水体上冰的形成和融化。

evaporation

此形参是指从地球表面蒸发的水的累积量,包括对蒸腾作用(来自植被)的简化表示,以形成上方空气中的水汽。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 的惯例是,向下通量为正。因此,负值表示蒸发,正值表示凝结。

potential_evaporation

此形参用于衡量近地表大气条件对蒸发过程的有利程度。通常认为它是指在现有大气条件下,纯水表面(温度与大气最低层的温度相同)的蒸发量,可指示可能的最大蒸发量。当前 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的潜在蒸发量基于地表能量平衡计算得出,其中植被参数设置为“农作物/混合农业”,并假设“不受土壤水分胁迫”。换句话说,计算农田的蒸发量时,会假设农田水分充足,并且大气不受这种人为地表条件的影响。后者可能并不总是现实的。虽然潜在蒸发旨在提供灌溉需求的估计值,但由于干燥空气造成的蒸发过强,该方法在干旱条件下可能会给出不切实际的结果。此形参在特定时间段内累积,具体取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为截止到有效日期和时间的 3 小时。

runoff

来自降雨、融雪或深层土壤的一些水分会留在土壤中。否则,水会通过地表(地表径流)或地下(地下径流)排走,这两者的总和称为径流。此形参是在特定时间段内累积的,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期是指截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。径流的单位是水深(以米为单位)。这是指如果将水均匀分布在网格箱中,水所达到的深度。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定点的局部值,而不是网格箱的平均值。观测结果通常也以不同的单位(例如毫米/天)表示,而不是此处所示的累计米数。径流是衡量土壤中可用水量的指标,例如,可用作干旱或洪水的指标。

sub_surface_runoff

来自降雨、融雪或深层土壤的一些水分会留在土壤中。否则,水会通过地表(地表径流)或地下(地下径流)排走,这两者的总和称为径流。此形参是在特定时间段内累积的,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期是指截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。径流的单位是水深(以米为单位)。这是指如果将水均匀分布在网格箱中,水所达到的深度。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定点的局部值,而不是网格箱的平均值。观测结果通常也以不同的单位(例如毫米/天)表示,而不是此处所示的累计米数。径流是衡量土壤中可用水量的指标,例如,可用作干旱或洪水的指标。

surface_runoff

来自降雨、融雪或深层土壤的一些水分会留在土壤中。否则,水会通过地表(地表径流)或地下(地下径流)排走,这两者的总和称为径流。此形参是在特定时间段内累积的,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期是指截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。径流的单位是水深(以米为单位)。这是指如果将水均匀分布在网格箱中,水所达到的深度。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定点的局部值,而不是网格箱的平均值。观测结果通常也以不同的单位(例如毫米/天)表示,而不是此处所示的累计米数。径流是衡量土壤中可用水量的指标,例如,可用作干旱或洪水的指标。

convective_precipitation

此形参是降落到地球表面的累积降水,由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的对流方案生成。对流方案表示网格箱内空间尺度上的对流。降水也可由 IFS 中的云方案生成,该方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化直接在网格箱或更大的空间尺度上预测的云的形成和消散以及大规模降水。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。此参数的单位是水当量深度(以米为单位)。它是指如果将水均匀分布在网格箱中,水会达到的深度。 将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

convective_rain_rate kg/m^2/s

此形参是 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中对流方案生成的地球表面上指定时间的降雨率(降雨强度)。对流方案表示空间尺度小于网格箱的对流。 降雨也可由 IFS 中的云方案生成,该方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云的形成和消散以及大规模降水。在 IFS 中,降水由雨和雪组成。此形参是指降雨量均匀分布在网格箱中的降雨率。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,水深为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米/秒。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

instantaneous_large_scale_surface_precipitation_fraction 无量纲

此形参是指指定时间的大范围降水覆盖的网格箱的比例 (0-1)。大规模降水是指降落到地球表面的雨雪,由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接由 IFS 在网格箱或更大空间尺度上预测的云的形成和消散以及大规模降水。降水也可能是由 IFS 中对流方案生成的对流引起的。对流方案表示网格箱内空间尺度上的对流。

large_scale_precipitation

此形参是降落到地球表面的累积降水,由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云和大规模降水的形成和消散。降水也可以由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示小于网格箱的空间尺度上的对流。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。此参数的单位是水当量深度(以米为单位)。它是指如果将水均匀分布在网格箱中,水会达到的深度。 将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

large_scale_precipitation_fraction

此形参是受大范围降水覆盖的网格箱的累积分数(0-1)。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为截止到有效日期和时间的 3 小时。

large_scale_rain_rate kg/m^2/s

此形参是 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中云方案生成的地球表面上指定时间的降雨率(降雨强度)。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云形成和消散以及大规模降水。降雨也可以由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示网格箱中空间尺度小于网格箱的对流。在 IFS 中,降水由降雨和降雪组成。此形参是指降雨量均匀分布在网格箱中的降雨率。由于 1 千克水铺在 1 平方米表面上时深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米/秒。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格框内的平均值。

precipitation_type 无量纲

此形参用于描述指定时间的地表降水类型。只要有非零降水值,就会分配降水类型。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,只有两个预测降水变量:降雨和降雪。降水类型是根据这两个预测变量并结合大气条件(例如温度)得出的。IFS 中定义的降水类型值:0:无降水;1:雨;3:冻雨(即与地面和其他表面接触时会冻结的过冷雨滴);5:雪;6:湿雪(即开始融化的雪粒子);7:雨夹雪;8:冰雹。这些降水类型与 WMO 代码表 4.201 一致。此 WMO 表中的其他类型未在 IFS 中定义。

total_column_rain_water kg/m^2

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的柱状区域内,雨滴大小(可作为降水落到地表)的水滴中的总水量。此形参表示网格箱的面积平均值。云包含各种不同大小的水滴和冰粒子。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 云方案对此进行了简化,以表示多种离散的云滴/粒子,包括:云水滴、雨滴、冰晶和雪(聚集的冰晶)。在 IFS 中,液滴形成、转化和聚集的过程也得到了高度简化。

total_precipitation

此参数是指落到地球表面的液态和固态水(包括雨和雪)的累积量。它是大尺度降水和对流降水的总和。大规模降水由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而形成的云和大规模降水,这些变化由 IFS 直接在网格箱或更大的空间尺度上预测。对流降水由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示网格箱空间尺度以下的对流。此参数不包括雾、露或在到达地球表面之前在大气中蒸发的降水。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。此参数的单位是水当量深度(以米为单位)。它是指如果将水均匀分布在网格箱中,水会达到的深度。 将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

convective_snowfall

此形参是降落到地球表面的累积降雪量,由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的对流方案生成。对流方案表示网格箱内空间尺度上的对流。IFS 中的云方案也可以生成降雪,该方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云和大规模降水的形成和消散。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。此形参的单位是等效水深(以米为单位)。它是指如果将水均匀分布在网格箱中,水会达到的深度。 将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

convective_snowfall_rate_water_equivalent kg/m^2/s

此形参是 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中对流方案生成的地球表面和指定时间的降雪率(降雪强度)。对流方案表示空间尺度小于网格箱的对流。 IFS 中的云方案也可以生成降雪,该方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化直接在网格箱或更大的空间尺度上预测的云和大规模降水形成和消散。在 IFS 中,降水由雨和雪组成。此形参表示降雪量(如果均匀分布在网格框中)。由于 1 千克水铺在 1 平方米表面上时厚度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于每秒毫米(液态水)。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

large_scale_snowfall

此形参是降落到地球表面的累积降雪量,由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云形成和消散以及大规模降水。降雪也可由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示小于网格箱的空间尺度上的对流。在 IFS 中,降水包括降雨和降雪。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。此形参的单位是等效水深(以米为单位)。它是指如果将水均匀分布在网格箱中,水会达到的深度。 将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

large_scale_snowfall_rate_water_equivalent kg/m^2/s

此形参是 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中云方案生成的地球表面上指定时间的降雪率(降雪强度)。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云形成和消散以及大规模降水。降雪也可以由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示网格箱中空间尺度较小的对流。在 IFS 中,降水由降雨和降雪组成。此形参是指降雪量均匀分布在网格箱中的速率。由于 1 千克水铺在 1 平方米表面上时深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于每秒毫米(液态水)。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定时空点的局部值,而不是模型网格箱的平均值。

snow_albedo 无量纲

此形参用于衡量网格箱中积雪部分的反射率。它是指雪在整个太阳光谱范围内反射的太阳(短波)辐射的比例。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将积雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。积雪可能会覆盖网格箱的全部或部分区域。此形参会随积雪年龄而变化,并且还取决于植被高度。它的值范围介于 0 到 1 之间。对于低矮植被,该值介于旧雪的 0.52 和新雪的 0.88 之间。对于下方有积雪的高植被,其值取决于植被类型,介于 0.27 和 0.38 之间。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有雪的地方也是如此。通过仅考虑积雪深度(以水当量计,单位为米)大于 0.0 的网格点,可以屏蔽掉无雪区域。

snow_density kg/m^3

此形参是雪层中每立方米的雪的质量。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将积雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。积雪可能会覆盖网格箱的全部或部分区域。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有雪的地方也是如此。可以通过仅考虑雪深(以水当量计,单位为米)大于 0.0 的网格点,来遮盖无雪区域。

snow_depth

此形参是指网格箱内积雪覆盖区域的积雪量。其单位为等效水深(以米为单位),即如果雪融化并均匀分布在整个网格框中,水的深度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。雪可能覆盖整个网格箱或部分网格箱。

snow_evaporation

此形参是指从网格箱积雪区域的积雪蒸发到上方空气中的水汽的累积量。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将积雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。雪可能会覆盖网格框的全部或部分区域。此形参是指如果蒸发的雪(来自网格箱的积雪区域)是液体并均匀分布在整个网格箱中,那么网格箱中的水深是多少。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。IFS 惯例是向下通量为正。因此,负值表示蒸发,正值表示沉积。

snowfall

此形参是指降落到地球表面的积雪量。它是大范围降雪和对流降雪的总和。大规模降雪是由 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中的云方案生成的。云方案表示由于大气量(例如压力、温度和湿度)的变化而直接在网格箱或更大空间尺度上预测的云和大规模降水的形成和消散。对流性降雪由 IFS 中的对流方案生成,该方案表示空间尺度小于网格箱的对流。在 IFS 中,降水由降雨和降雪组成。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截止到有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。此形参的单位是水当量深度(以米为单位)。它是指如果将水均匀分布在网格箱中,水所达到的深度。将模型形参与观测结果进行比较时应谨慎,因为观测结果通常是特定空间和时间点的局部结果,而不是模型网格箱的平均值。

snowmelt

此形参是指网格箱内积雪覆盖区域的积雪融化量。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将积雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。雪可能覆盖网格框的全部或部分区域。此形参是指如果将网格箱积雪区域融化的雪均匀分布到整个网格箱,则水深为多少。例如,如果网格箱的一半被积雪覆盖,积雪的等效水深为 0.02 米,则此形参的值为 0.01 米。此形参在特定时间段内累积,具体取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为截止到有效日期和时间的 3 小时。

temperature_of_snow_layer K

此形参用于提供从地面到雪-空气界面的雪层温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 将积雪表示为最上层土壤层之上的一个额外层。雪可能会覆盖网格框的全部或部分区域。此形参是在全球范围内定义的,即使在没有雪的地方也是如此。通过仅考虑积雪深度(以水当量计,单位为米)大于 0.0 的网格点,可以屏蔽掉无雪区域。

total_column_snow_water kg/m^2

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的柱状区域内以雪(可作为降水落到地表的聚集冰晶)形式存在的总水量。此形参表示网格箱的面积平均值。云包含各种不同大小的水滴和冰粒子。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 云方案对此进行了简化,以表示多种离散的云滴/粒子,包括:云水滴、雨滴、冰晶和雪(聚集的冰晶)。在 IFS 中,液滴形成、转化和聚集的过程也得到了高度简化。

soil_temperature_level_1 K

此形参是第 1 级(第 1 层中间)的土壤温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示形式,其中地表位于 0 厘米处:第 1 层:0 - 7 厘米,第 2 层:7 - 28 厘米,第 3 层:28 - 100 厘米,第 4 层:100 - 289 厘米。土壤温度设置在每层的中间,热传递在层之间的界面处计算。假设最低层的底部没有热传递。土壤温度是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。通过仅考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,可以屏蔽掉具有水面的区域。

soil_temperature_level_2 K

此形参是第 2 级(第 2 层中间)的土壤温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示形式,其中地表位于 0 厘米处:第 1 层:0 - 7 厘米,第 2 层:7 - 28 厘米,第 3 层:28 - 100 厘米,第 4 层:100 - 289 厘米。土壤温度设置在每层的中间,热传递在层之间的界面处计算。假设最低层的底部没有热传递。土壤温度是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。通过仅考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,可以屏蔽掉具有水面的区域。

soil_temperature_level_3 K

此形参是第 3 级(第 3 层中间)的土壤温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示形式,其中地表位于 0 厘米处:第 1 层:0 - 7 厘米,第 2 层:7 - 28 厘米,第 3 层:28 - 100 厘米,第 4 层:100 - 289 厘米。土壤温度设置在每层的中间,热传递在层之间的界面处计算。假设最低层的底部没有热传递。土壤温度是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。通过仅考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,可以屏蔽掉具有水面的区域。

soil_temperature_level_4 K

此形参是第 4 级(第 4 层中间)的土壤温度。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示形式,其中地表位于 0 厘米处:第 1 层:0 - 7 厘米,第 2 层:7 - 28 厘米,第 3 层:28 - 100 厘米,第 4 层:100 - 289 厘米。土壤温度设置在每层的中间,热传递在层之间的界面处计算。假设最低层的底部没有热传递。土壤温度是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。通过仅考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,可以屏蔽掉具有水面的区域。

soil_type 无量纲

此形参是 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 的陆地表面方案所使用的土壤质地(或分类),用于预测土壤水分和径流计算中的土壤持水能力。该数据集源自 FAO/UNESCO 世界数字土壤图 DSMW(FAO,2003 年)的根部区域数据(地表以下 30-100 厘米),分辨率为 5' X 5'(约 10 公里)。这七种土壤类型分别是:1:粗,2:中等,3:中等细,4:细,5:极细,6:有机,7:热带有机。值为 0 表示非陆地地标点。此形参不会随时间变化。

vertical_integral_of_divergence_of_cloud_frozen_water_flux kg/m^2/s

云冻结水通量的垂直积分是指从地表到大气层顶部的气柱中,云冻结水的水平流动速率(每米横向流动)。其水平散度是指云中冻结水从某点向外扩散的速率(每平方米)。此形参对于正在扩散或发散的云冻结水为正值,对于正在集中或收敛(收敛)的云冻结水为负值。因此,此形参表示大气运动是会减少(对于散度)还是增加(对于辐合)云冻结水的垂直积分。请注意,“云冻水”与“云冰水”相同。

vertical_integral_of_divergence_of_cloud_liquid_water_flux kg/m^2/s

云液态水通量的垂直积分是指从地球表面到大气层顶部的气柱中,云液态水的水平流动速率(每米横截面)。其水平散度是指云液态水从某点向外扩散的速率(每平方米)。此形参对于正在扩散或发散的云液态水为正,对于正在集中或收敛(收敛)的云液态水为负。因此,此形参表示大气运动是减少(对于散度)还是增加(对于辐合)云液态水的垂直积分。

vertical_integral_of_divergence_of_geopotential_flux W/m^2

地势通量的垂直积分是指从地球表面到大气层顶部的一列空气中,每米地势通量的水平流动速率。其水平散度是地表位势从某点向外扩散的速率(每平方米)。对于扩散或发散的地势位,此形参为正;对于集中或收敛(收敛)的地势位,此形参为负。因此,此形参表示大气运动是会减少(对于散度)还是增加(对于辐合)地势位垂直积分。大地位是指单位质量在特定位置相对于平均海平面的引力势能。它也是将单位质量从平均海平面提升到该位置所需做的功。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_divergence_of_kinetic_energy_flux W/m^2

动能通量的垂直积分是指从地球表面到大气层顶部的一列空气的水平动能流量(每米横向流动)。其水平散度是指动能从某点向外扩散的速率(每平方米)。此形参对于扩散或发散的动能为正,对于集中或收敛(收敛)的动能为负。因此,此形参表示大气运动是会减少(对于散度)还是增加(对于辐合)动能的垂直积分。大气动能是指大气因运动而产生的能量。在计算此形参时,仅考虑水平运动。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_divergence_of_mass_flux kg/m^2/s

质量通量的垂直积分是指从地球表面到大气层顶部的一列空气中,每米横向质量流量的水平速率。其水平散度是指质量从一个点向外扩散的速率(每平方米)。对于正在扩散或发散的质量,此形参为正值;对于正在集中或收敛(收敛)的质量,此形参为负值。因此,此形参表示大气运动是减少(对于散度)还是增加(对于辐合)质量的垂直积分。此参数可用于研究大气质量和能量收支。

vertical_integral_of_divergence_of_moisture_flux kg/m^2/s

水汽通量的垂直积分是指从地表到大气层顶部的一列空气中,每米横向水汽流动的水平速率。其水平散度是指水分从某点向外扩散的速率,单位为每平方米。如果水分正在扩散或发散,则此形参为正值;如果水分正在集中或收敛(收敛),则此形参为负值。因此,此形参表示大气运动是会减少(对于散度)还是增加(对于辐合)水汽的垂直积分。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于每秒毫米(液态水)。

vertical_integral_of_divergence_of_ozone_flux kg/m^2/s

臭氧通量的垂直积分是指臭氧的水平流量(每米横截面),适用于从地球表面延伸到大气层顶部的空气柱。其水平散度是指臭氧从某点向外扩散的速率,单位为每平方米。 此参数对于扩散或发散的臭氧为正值,对于浓缩或收敛(收敛)的臭氧为负值。因此,此形参用于指示大气运动是减少(对于散度)还是增加(对于辐合)臭氧的垂直积分。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,臭氧化学反应有一个简化的表示形式(包括导致臭氧空洞的化学反应的表示形式)。臭氧也会通过空气运动在大气中输送。

vertical_integral_of_divergence_of_thermal_energy_flux W/m^2

热能通量的垂直积分是热能的水平流动速率(每米横向流动),适用于从地球表面延伸到大气层顶部的空气柱。其水平散度是指热能从某点向外扩散的速率(每平方米)。此形参对于扩散或发散的热能为正,对于集中或收敛(收敛)的热能为负。因此,此形参表示大气运动是会减少(对于散度)还是增加(对于辐合)热能的垂直积分。热能等于焓,即内部能量与空气压力对周围环境所做的功之和。内能是指系统内部所含的能量,即空气分子的微观能量,而不是与风或重力势能等相关的宏观能量。与空气对周围环境的压力相关的能量是系统通过排挤周围环境来腾出空间所需的能量,可通过压力和体积的乘积计算得出。此形参可用于研究气候系统中的热能流动,并调查大气能量收支。

vertical_integral_of_divergence_of_total_energy_flux W/m^2

总能量通量的垂直积分是指从地球表面到大气层顶部的气柱的总能量水平流动速率(每米横向流动)。其水平散度是指从一个点向外扩散的总能量的速率(每平方米)。对于正在扩散或发散的总能量,此形参为正;对于正在集中或收敛的总能量(收敛),此形参为负。因此,此形参表示大气运动是会减少(对于散度)还是增加(对于辐合)总能量的垂直积分。大气总能量由内能、势能、动能和潜能组成。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_eastward_cloud_frozen_water_flux kg/m/s

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,云冻结水在向东方向上每米横向流动速率。正值表示从西到东的通量。请注意,“云冻水”与“云冰水”相同。

vertical_integral_of_eastward_cloud_liquid_water_flux kg/m/s

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,云液态水在向东方向上的水平流动速率(以每米横截面为单位)。正值表示从西到东的通量。

vertical_integral_of_eastward_geopotential_flux W/m

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱的水平地势位流率(向东方向),单位为每米。正值表示从西到东的通量。地势位是单位质量在特定位置相对于平均海平面的重力势能。它也是将单位质量的物体从平均海平面提升到该位置所需克服重力所做的功。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_eastward_heat_flux W/m

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,热量在向东方向上的水平流动速率(每米横向流动)。正值表示从西向东的通量。热量(或热能)等于焓,即内能与空气对周围环境的压力相关能量之和。内能是指系统内部所含的能量,即空气分子的微观能量,而不是与风或重力势能等相关的宏观能量。与空气压力对周围环境所做的功相关的能量是使系统通过排挤周围环境来腾出空间所需的能量,可通过压力和体积的乘积计算得出。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_eastward_kinetic_energy_flux W/m

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,每米横向流动的动能(向东)速率。正值表示从西向东的通量。大气动能是指大气因运动而产生的能量。在计算此形参时,仅考虑水平运动。 此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_eastward_mass_flux kg/m/s

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,沿流动方向每米质量的水平流动速率(向东)。正值表示从西向东的通量。此形参可用于研究大气质量和能量预算。

vertical_integral_of_eastward_ozone_flux kg/m/s

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,臭氧在向东方向上的水平流量(每米横向流量)。正值表示从西向东的通量。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,臭氧化学反应的表示方式经过简化(包括导致臭氧空洞的化学反应的表示方式)。臭氧也会通过空气运动在大气中四处传输。

vertical_integral_of_eastward_total_energy_flux W/m

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,总能量在向东方向上的水平流动速率(每米横向流动)。正值表示从西向东的通量。大气总能量由内能、势能、动能和潜能组成。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_eastward_water_vapour_flux kg/m/s

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,水汽在向东方向上每米横向流动的水汽水平速率。正值表示从西向东的通量。

vertical_integral_of_energy_conversion W/m^2

此形参是能量(在动能与内能加势能之间转换)量的一个贡献,适用于从地球表面延伸到大气层顶部的空气柱。负值表示将势能和内能转化为动能。此形参可用于研究大气能量收支。大气环流也可以从能量转换的角度来考虑。

vertical_integral_of_kinetic_energy J/m^2

此形参是指从地球表面延伸到大气层顶部的空气柱的动能垂直积分。大气动能是指大气因运动而产生的能量。在计算此形参时,仅考虑水平运动。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_mass_of_atmosphere kg/m^2

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的空气柱的总质量(以每平方米为单位)。此形参的计算方法是将表面压力除以地球的重力加速度 g(=9.80665 m s^-2),单位为千克每平方米。此形参可用于研究大气质量预算。

vertical_integral_of_mass_tendency kg/m^2/s

此形参是指从地球表面延伸到大气层顶部的空气柱的质量变化率。柱的质量不断增加,表明地表压力不断升高。相反,如果数值下降,则表示地表气压下降。该列的质量通过将地球表面的压力除以重力加速度 g(=9.80665 m s^-2)来计算。此参数可用于研究大气质量和能量收支。

vertical_integral_of_northward_cloud_frozen_water_flux kg/m/s

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,云冻结水在向北方向上的水平流动速率(单位:每米)。正值表示从南到北的通量。请注意,“云冻水”与“云冰水”相同。

vertical_integral_of_northward_cloud_liquid_water_flux kg/m/s

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,云液态水在向北方向上的水平流动速率(以每米横向流动速率表示)。正值表示从南到北的通量。

vertical_integral_of_northward_geopotential_flux W/m

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,地势高度在向北方向上的水平变化率(以每米为单位)。正值表示从南到北的通量。地势位是单位质量在特定位置相对于平均海平面的重力势能。它也是将单位质量的物体从平均海平面提升到该位置所需克服重力所做的功。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_northward_heat_flux W/m

此形参是指从地表到大气层顶部的一列空气中,热量在向北方向上的水平流动速率(每米横向流动)。正值表示从南到北的通量。热量(或热能)等于焓,即内部能量与空气对周围环境的压力相关能量之和。内能是指系统内部所含的能量,即空气分子的微观能量,而不是与风或重力势能等相关的宏观能量。与空气对周围环境的压力相关的能量是系统通过排挤周围环境来腾出空间所需的能量,可通过压力和体积的乘积计算得出。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_northward_kinetic_energy_flux W/m

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,每米横向流动方向上动能的水平流动速率(向北)。正值表示从南到北的磁通量。大气动能是指大气因运动而产生的能量。在计算此形参时,仅考虑水平运动。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_northward_mass_flux kg/m/s

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,质量在向北方向上的水平流动速率(以每米为单位)。正值表示从南到北的通量。此形参可用于研究大气质量和能量预算。

vertical_integral_of_northward_ozone_flux kg/m/s

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,臭氧在向北方向上的水平流量(每米横向流量)。正值表示从南到北的通量。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,臭氧化学反应的表示方式经过简化(包括导致臭氧空洞的化学反应的表示方式)。臭氧也会通过空气运动在大气中四处传输。

high_vegetation_cover 无量纲

此形参是指被归类为“高”的植被覆盖的网格箱的比例。这些值介于 0 到 1 之间,但不会随时间变化。这是模型中描述地表植被的形参之一。“高植被”包括常绿乔木、落叶乔木、混交林/林地和间断林。

leaf_area_index_high_vegetation 无量纲

此形参是指在某片土地上发现的所有叶片(植被分类为“高”)的单侧表面积。此形参在裸露地面或没有树叶的地方的值为 0。可以根据卫星数据每天计算一次。例如,对于预测来说,了解有多少雨水会被植被冠层截留,而不是落到地面上非常重要。这是模型中描述地表植被的形参之一。“高植被”包括常绿乔木、落叶乔木、混交林/林地和间断林。

leaf_area_index_low_vegetation 无量纲

此形参是指在某片土地上发现的所有叶片(植被分类为“低”)的单侧表面积。此形参在裸露地面或没有树叶的地方的值为 0。可以根据卫星数据每天计算一次。例如,对于预测来说,了解有多少雨水会被植被冠层截留,而不是落到地面上非常重要。这是模型中描述地表植被的形参之一。“低矮植被”包括农作物和混合农业、灌溉农作物、短草、长草、苔原、半沙漠、沼泽和湿地、常绿灌木、落叶灌木以及水陆混合地带。

low_vegetation_cover 无量纲

此形参是指被归类为“低”的植被覆盖的网格箱的比例。这些值介于 0 到 1 之间,但不会随时间变化。这是模型中描述地表植被的形参之一。“低矮植被”包括农作物和混合农业、灌溉农作物、短草、长草、苔原、半沙漠、沼泽和湿地、常绿灌木、落叶灌木以及水陆混合地带。

type_of_high_vegetation 无量纲

此形参表示 ECMWF 集成预报系统识别的 6 种高植被类型:3 = 针叶常绿乔木,4 = 针叶落叶乔木,5 = 阔叶落叶乔木,6 = 阔叶常绿乔木,18 = 混交林/林地,19 = 间断林。值为 0 表示没有高植被的点,包括海洋或内陆水域位置。植被类型用于计算地表能量平衡和雪反照率。此形参不会随时间变化。

type_of_low_vegetation 无量纲

此形参表示 ECMWF 集成预报系统识别的 10 种低矮植被:1 = 农作物、混合农业,2 = 草,7 = 高草,9 = 苔原,10 = 灌溉农作物,11 = 半沙漠,13 = 沼泽和湿地,16 = 常绿灌木,17 = 落叶灌木,20 = 水陆混合。值为 0 表示没有低矮植被的点,包括海洋或内陆水域位置。植被类型用于计算地表能量平衡和积雪反照率。此形参不会随时间变化。

air_density_over_the_oceans kg/m^3

此形参是指海洋上每立方米空气的质量,由大气模型中最低模型层级的温度、比湿和压力得出。此形参是用于强制使用波浪模型的一个形参,因此仅针对海洋波浪模型中表示的水体进行计算。它从大气模型水平网格插值到海洋波浪模型使用的水平网格。

coefficient_of_drag_with_waves 无量纲

此形参是海浪对大气施加的阻力。有时也称为“摩擦系数”。它由波浪模型计算得出,是摩擦速度平方与地表上方 10 米高度处的无偏风速平方的比值。中性风是根据地表应力和相应的粗糙度长度计算得出的,前提是假设空气是中性分层的。根据定义,中性风的方向与表面应力的方向一致。粗糙度长度的大小取决于海况。

free_convective_velocity_over_the_oceans 米/秒

此形参是对自由对流产生的上升气流的垂直速度的估计。自由对流是由浮力引起的流体运动,而浮力是由密度梯度驱动的。自由对流速度用于估计阵风对海浪增长的影响。它是在最低温度反转的高度(温度随高度增加而增加的地面以上高度)计算的。此参数是用于强制使用波浪模型的参数之一,因此仅针对海洋波浪模型中表示的水体进行计算。它从大气模型水平网格插值到海洋波浪模型使用的水平网格。

maximum_individual_wave_height

此形参用于估计 20 分钟时间窗口内预期最高单个波浪的高度。可作为判断出现极端或异常海浪可能性的指南。波浪之间的相互作用是非线性的,有时会集中波浪能量,从而使波高远大于有效波高。如果最大单次波高超过有效波高的两倍,则该波被视为巨浪。有效波高是指由当地风浪产生并与涌浪相关的海面/海浪中最高的三分之一的平均高度。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。此形参是通过对二维波谱进行统计分析得出的。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参会同时考虑这两个因素。

mean_direction_of_total_swell deg

此形参是与涌浪相关的波浪的平均方向。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑所有涌浪。它是所有频次和方向上的总涌浪谱的平均值。单位为“度”(真),表示相对于地理北极的方向。它是指海浪的来向,因此 0 度表示“来自北方”,90 度表示“来自东方”。

mean_direction_of_wind_waves deg

由当地风产生的波浪的平均方向。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑风浪。它是所有频次和方向上的总风浪谱的平均值。单位为“度”(正北),表示相对于地理位置北极的方向。它是指海浪的来向,因此 0 度表示“来自北方”,90 度表示“来自东方”。

mean_period_of_total_swell

此形参是指与涌浪相关的海洋/海面上的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑所有涌浪。它是所有频率和方向上的总涌浪谱的平均值。

mean_period_of_wind_waves

此形参是指由当地风在海洋/海面产生的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑风浪。它是所有频次和方向上的总风浪谱的平均值。

mean_square_slope_of_waves 无量纲

此参数在分析上与风浪和涌浪的组合波的平均坡度相关。在某些统计假设下,它也可以表示为风速的函数。斜率越高,波浪越陡。 此形参用于指示海面/洋面的粗糙度,该粗糙度会影响海洋与大气之间的相互作用。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。此形参是通过对二维波谱进行统计分析得出的。

mean_wave_direction deg

此形参是海洋/海面波浪的平均方向。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。此形参是二维波谱所有频率和方向的平均值。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参会同时考虑这两者。此参数可用于评估海况和涌浪。例如,工程师在设计远海结构(如石油平台)或沿海应用时,会使用此类波浪信息。单位为“度”(真),表示相对于地理北极的方向。它是指海浪的来向,因此 0 度表示“来自北方”,90 度表示“来自东方”。

mean_wave_direction_of_first_swell_partition deg

此形参是第一个涌浪分区中波浪的平均方向。海洋/海面波浪场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。 波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同地点和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了解决这个问题,涌浪频谱被划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第一个膨胀分区可能来自一个位置的一个系统,而另一个膨胀分区可能来自相邻位置的另一个系统)。单位为“度”(正北),表示相对于地理位置北极的方向。它是指海浪的来向,因此 0 度表示“来自北方”,90 度表示“来自东方”。

mean_wave_direction_of_second_swell_partition deg

此形参是第二个涌浪分区中波浪的平均方向。海洋/海面波浪场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。 波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同地点和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了解决这个问题,涌浪频谱被划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第一个膨胀分区可能来自一个位置的一个系统,而另一个膨胀分区可能来自相邻位置的另一个系统)。单位为“度”(正北),表示相对于地理位置北极的方向。它是指海浪的来向,因此 0 度表示“来自北方”,90 度表示“来自东方”。

mean_wave_direction_of_third_swell_partition deg

此形参是第三个涌浪分区中波浪的平均方向。海洋/海面波浪场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。 波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同地点和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了解决这个问题,涌浪频谱被划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第一个膨胀分区可能来自一个位置的一个系统,而另一个膨胀分区可能来自相邻位置的另一个系统)。单位为“度”(正北),表示相对于地理位置北极的方向。它是指海浪的来向,因此 0 度表示“来自北方”,90 度表示“来自东方”。

mean_wave_period

此形参是指海洋/海面上的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。此形参是二维波谱所有频率和方向的平均值。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参会同时考虑这两个因素。此形参可用于评估海况和涌浪。例如,工程师在设计远海结构(如石油平台)或沿海应用时会使用此类波浪信息。

mean_wave_period_based_on_first_moment

此形参是表示海况的波分量的平均频率的倒数。所有波形分量都已按其各自的振幅进行按比例平均。此形参可用于估计深水中的斯托克斯漂移输送量。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。矩是从二维波谱导出的统计量。

mean_wave_period_based_on_first_moment_for_swell

此形参是与涌浪相关的波分量的平均频率的倒数。所有波形分量都已按其各自的振幅进行按比例平均。此形参可用于估计与涌浪相关的深水斯托克斯漂移输送的大小。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑所有涌浪。矩是从二维波谱中得出的统计量。

mean_wave_period_based_on_first_moment_for_wind_waves

此形参是局部风生成的波分量的平均频率的倒数。所有波形分量都已按其各自的振幅进行按比例平均。此形参可用于估计与风浪相关的深水斯托克斯漂移输送的大小。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑风浪。矩是从二维波谱中得出的统计量。

mean_wave_period_based_on_second_moment_for_swell

此形参相当于涌浪的过零平均波周期。过零平均波周期是指海面/洋面穿过定义的零级(例如平均海平面)的平均时间长度。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。矩是从二维波谱中导出的统计量。

mean_wave_period_based_on_second_moment_for_wind_waves

此形参等效于由当地风产生的波的过零平均波周期。过零平均波浪周期是指海面/洋面穿过定义的零级水平(例如平均海平面)的两次时间之间的平均时长。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。矩是从二维波谱导出的统计量。

mean_wave_period_of_first_swell_partition

此形参是第一个涌浪分区中波浪的平均周期。波浪周期是指海洋/海面上的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了考虑到这一点,涌浪频谱被划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第一个膨胀分区可能来自一个位置的一个系统,而另一个膨胀分区来自相邻位置的另一个系统)。

mean_wave_period_of_second_swell_partition

此形参是第二个涌浪分区中波浪的平均周期。波浪周期是指海洋/海面上的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了考虑到这一点,涌浪频谱被划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第二个膨胀分区可能来自一个位置的一个系统,也可能来自相邻位置的另一个系统)。

mean_wave_period_of_third_swell_partition

此形参是第三个涌浪分区中波浪的平均周期。波浪周期是指海洋/海面上的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了考虑到这一点,涌浪频谱被划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第三个膨胀分区可能来自一个位置的一个系统,也可能来自相邻位置的另一个系统)。

mean_zero_crossing_wave_period

此形参表示海面/洋面穿过平均海平面时的平均时间间隔。结合浪高信息,该数据可用于评估沿海结构可能被淹没的时间长度。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,此形参根据二维波谱的特征计算得出。

model_bathymetry

此形参是指从海面到海底的水深。海洋波浪模型使用此变量来指定可能存在的不同波浪的传播属性。请注意,海洋波浪模型网格过于粗糙,无法解析海底的一些小岛和山脉,但它们可能会对表层海浪产生影响。海洋波浪模型已修改,以减少在小于网格箱的空间尺度上流经或流过地貌的波浪能量。

normalized_energy_flux_into_ocean 无量纲

此形参是海洋波浪向海洋传递的湍流动能的归一化垂直通量。能量通量是根据因白帽浪而造成的波能损失估计值计算得出的。白色冠浪是指在破碎时,由于空气混入水中,波峰呈现白色的浪。当海浪以这种方式破碎时,能量会从海浪转移到海洋中。这种通量定义为负值。能量通量的单位为瓦每平方米,通过除以空气密度与摩擦速度的立方体的乘积进行归一化。

normalized_energy_flux_into_waves 无量纲

此形参是风向海浪的归一化垂直能量通量。正通量表示通量进入波中。能量通量的单位为瓦每平方米,通过除以空气密度与摩擦速度的立方体的乘积进行归一化。

normalized_stress_into_ocean 无量纲

此形参是由于海气界面和碎浪处的湍流而从空气进入海洋的归一化表面应力或动量通量。不包括用于生成波的通量。ECMWF 对垂直通量的惯例是正值向下。应力的单位为牛顿每平方米,通过除以空气密度与摩擦速度平方的乘积进行归一化。

ocean_surface_stress_equivalent_10m_neutral_wind_direction deg

此形参是指“中性风”的吹向,以从正北方向顺时针旋转的角度(以度为单位)表示,高度为地球表面上方 10 米。假设空气是中性分层的,根据表面应力和粗糙度长度计算出中性风。根据定义,中性风的方向与表面应力的方向一致。粗糙度长度的大小取决于海况。此形参是用于强制执行波浪模型的风向,因此仅针对海洋波浪模型中表示的水体进行计算。它从大气模型的水平网格插值到海洋波浪模型使用的水平网格。

ocean_surface_stress_equivalent_10m_neutral_wind_speed 米/秒

此形参是指地球表面上方 10 米高度处的“中性风”水平速度。此参数的单位为米/秒。 中性风是通过假设空气是中性分层来根据表面应力和粗糙度长度计算的。根据定义,中性风的方向与表面应力的方向一致。粗糙度长度的大小取决于海况。此形参是用于强制执行波浪模型的风速,因此仅针对海洋波浪模型中表示的水体进行计算。它从大气模型的水平网格插值到海洋波浪模型使用的水平网格。

peak_wave_period

此形参表示由当地风产生的、与涌浪相关联的能量最强的海浪的周期。波浪周期是指海洋/海面上的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。此形参根据与频次波谱最大值(峰值)对应的频次的倒数计算得出。频次波谱是通过对二维波谱在所有方向上进行积分而获得的。波谱可分解为风浪(直接受当地风影响)和涌浪(在不同地点和时间由风产生)。此形参会同时考虑这两个因素。

period_corresponding_to_maximum_individual_wave_height

此形参是指 20 分钟时间窗口内预期最高单个波浪的周期。它可作为了解极端或异常波浪特征的指南。波浪周期是指海洋/海面上的两个连续波峰通过固定点所需的平均时间。有时,不同周期的波会相互加强并以非线性方式相互作用,从而产生远高于有效波高的浪高。如果最大单次波高超过有效波高的两倍,则该波浪被视为巨浪。有效波高是指由当地风浪产生并与涌浪相关的海面/海浪中最高的三分之一的平均高度。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。此形参是通过对二维波谱进行统计分析得出的。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参会同时考虑这两个因素。

significant_height_of_combined_wind_waves_and_swell

此形参表示由风和涌浪产生的最高三分之一的表层海洋/海浪的平均高度。它表示波峰和波谷之间的垂直距离。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参会同时考虑这两个因素。更严格地说,此形参是二维波谱在所有方向和所有频率上的积分的平方根的四倍。此形参可用于评估海况和涌浪。例如,工程师会使用有效波高来计算开阔海洋(例如石油平台)或沿海应用中结构的负荷。

significant_height_of_total_swell

此形参表示与涌浪相关的海面/海浪中最高的三分之一的平均高度。它表示波峰和波谷之间的垂直距离。海洋/海面波浪场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。 波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同地点和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑总涌浪。更严格地说,此形参是二维总涌浪谱在所有方向和所有频率上的积分的平方根的四倍。总涌浪谱是通过仅考虑不受当地风影响的二维波谱分量获得的。此形参可用于评估海浪。例如,工程师会使用有效波高来计算开阔海洋(例如石油平台)或沿海应用中结构的载荷。

significant_height_of_wind_waves

此形参表示由当地风产生的海面/海浪中最高的三分之一的平均高度。它表示波峰和波谷之间的垂直距离。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑风浪。更严格地说,此形参是二维风浪谱在所有方向和所有频率上的积分的平方根的四倍。风浪谱是通过仅考虑仍受当地风影响的二维波谱分量获得的。此形参可用于评估风浪。 例如,工程师会使用有效波高来计算开阔海洋(例如石油平台)或沿海应用中结构的载荷。

significant_wave_height_of_first_swell_partition

此形参表示与第一个涌浪分区相关的最高三分之一的表层海洋/海浪的平均高度。浪高是指波峰与波谷之间的垂直距离。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了解决这个问题,我们将涌浪频谱划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第一个可能来自一个位置的一个系统,而另一个可能来自相邻位置的另一个系统)。更严格地说,此形参是二维涌浪谱的第一个涌浪分区在所有方向和所有频率上的积分的平方根的四倍。涌浪谱是通过仅考虑不受当地风影响的二维波谱分量获得的。此形参可用于评估涌浪。例如,工程师会使用有效波高来计算开阔海洋(例如石油平台)或沿海应用中结构的负荷。

significant_wave_height_of_second_swell_partition

此形参表示与第二个涌浪分区相关的最高三分之一的海洋/海面波浪的平均高度。浪高是指波峰与波谷之间的垂直距离。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了解决这个问题,我们将涌浪频谱划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第二个可能来自一个位置的一个系统,而另一个系统位于相邻位置)。更严格地说,此形参是二维涌浪谱的第一个涌浪分区在所有方向和所有频率上的积分的平方根的四倍。涌浪谱是通过仅考虑不受当地风影响的二维波谱分量获得的。此形参可用于评估涌浪。例如,工程师会使用有效波高来计算开阔海洋(例如石油平台)或沿海应用中结构的负荷。

significant_wave_height_of_third_swell_partition

此形参表示与第三个涌浪分区相关的最高三分之一的表层海洋/海浪的平均高度。浪高是指波峰与波谷之间的垂直距离。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。在许多情况下,涌浪可能由不同的涌浪系统组成,例如,来自两个遥远且独立的风暴。为了解决这个问题,我们将涌浪频谱划分为最多三个部分。根据各自的浪高,将涌浪分区标记为第一、第二和第三。因此,无法保证空间相干性(第三个可能来自一个位置的一个系统,而第四个可能来自相邻位置的另一个系统)。更严格地说,此形参是二维涌浪谱的第一个涌浪分区在所有方向和所有频率上的积分的平方根的四倍。涌浪谱是通过仅考虑不受当地风影响的二维波谱分量获得的。此形参可用于评估涌浪。例如,工程师会使用有效波高来计算开阔海洋(例如石油平台)或沿海应用中结构的负荷。

angle_of_sub_gridscale_orography rad

此形参是描述地形特征的四个形参之一(其他三个形参分别是标准差、斜率和各向异性),这些地形特征太小,无法通过模型网格进行解析。这四个形参是针对水平尺度介于 5 公里和模型网格分辨率之间的地形特征计算的,这些形参源自分辨率约为 1 公里的山谷、丘陵和山脉高度。它们用作子网格地形方案的输入,该方案表示低层阻塞和地形重力波效应。次网格尺度地形的角度用于表征水平面(从鸟瞰图的角度)上地形相对于向东轴的地理方向。此形参不会随时间变化。

anisotropy_of_sub_gridscale_orography 无量纲

此形参是描述地形特征的四个形参之一(其他三个形参分别是次网格尺度地形的标准差、斜率和角度),这些地形特征太小,无法通过模型网格进行解析。这四个形参是针对水平尺度介于 5 公里和模型网格分辨率之间的地形特征计算的,这些形参是从分辨率约为 1 公里的山谷、丘陵和山脉的高度得出的。它们用作次网格地形方案的输入,该方案表示低层阻塞和地形重力波效应。此形参用于衡量水平面(从鸟瞰图来看)的地形形状与圆形的偏离程度。值为 1 时为圆形,小于 1 时为椭圆形,为 0 时为山脊形。对于山脊,平行于山脊的风不会对气流产生任何阻力,但垂直于山脊的风会产生最大阻力。此形参不会随时间变化。

benjamin_feir_index 无量纲

此形参用于计算怪浪的似然性,怪浪是指高度超过最高的三分之一波浪平均高度两倍的波浪。此参数的值较大(实际上为 1 左右)表示出现怪浪的概率增加。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波浪组合而成(称为二维波谱)。此形参派生自二维波谱的统计信息。更准确地说,它是积分海浪陡峭度和海浪频谱相对宽度的比率的平方。如需详细了解此形参的计算方式,请参阅 ECMWF 波浪模型文档的第 10.6 部分。

boundary_layer_dissipation J/m^2

此形参是指在整个大气柱中,由于近地表湍流涡旋和湍流地形阻力相关的应力效应,平均流中的动能转化为热能的累积量(单位面积)。它是通过 ECMWF 综合预测系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出的。靠近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力是根据分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定的。(与水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的地形特征相关的耗散由次网格地形方案来考虑。)此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。

boundary_layer_height

此形参是指地球表面附近受动量、热量或水分在表面上传输的阻力影响最大的空气深度。边界层高度可能低至几十米(例如在夜间冷却空气中),也可能高达几公里(例如在炎热晴朗的白天,沙漠上空)。当边界层高度较低时,可能会形成较高浓度的污染物(从地球表面排放)。边界层高度计算基于 2012 年的一篇综述的结论,根据大块理查森数(一种大气条件度量)进行。

charnock 无量纲

此形参考虑了因表面应力增加而导致波高增加时,空气动力学粗糙度的增加。它取决于风速、海浪年龄和海况的其他方面,用于计算海浪对风的减速程度。当大气模型在没有海洋模型的情况下运行时,此形参的值为常数 0.018。当大气模型与海洋模型耦合时,此形参由 ECMWF 波模型计算得出。

convective_available_potential_energy J/kg

这是大气不稳定(或稳定)的指标,可用于评估对流发展的潜力,而对流可能会导致强降雨、雷暴和其他恶劣天气。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,CAPE 的计算方法是考虑从 350 hPa 水平以下的不同模型水平出发的气块。如果一块空气比周围环境更具浮力(更暖和且/或更湿润),它会继续上升(随着上升而冷却),直到达到不再具有正浮力的点。CAPE 是以总过剩浮力表示的潜在能量。保留不同地块产生的最大 CAPE 值。CAPE 的正值越大,表示气块比周围环境暖得多,因此浮力也很大。CAPE 与上升气流中空气的最大潜在垂直速度有关;因此,值越高表示出现恶劣天气的可能性越大。雷暴环境中的观测值通常可能超过每千克 1000 焦耳 (J kg^-1),在极端情况下可能超过 5000 J kg^-1。此形参的计算基于以下假设:(i) 气块不与周围空气混合;(ii) 上升是伪绝热的(所有凝结的水都会落下);(iii) 其他与混合相凝结加热相关的简化。

convective_inhibition J/kg

此形参用于衡量开始对流所需的能量。如果此形参的值过高,即使对流有效潜在能量或对流有效潜在能量剪切较大,也可能不会发生深层湿对流。CIN 值大于 200 J kg^-1 即为高。大气层中温度随高度升高而增加(称为温度反转)会抑制对流抬升,在这种情况下,对流抑制会很大。

duct_base_height

根据大气折射率的垂直梯度诊断出的管道底部高度。

eastward_gravity_wave_surface_stress N/m^2*s

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是累积地表应力在东向方向上的分量,与低层地形阻挡和地形重力波相关联。它由 ECMWF 集成预报系统的次网格地形方案计算得出,该方案表示由水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的未解析的山谷、丘陵和山脉引起的应力。(与水平尺度小于 5 km 的地形特征相关的应力由湍流地形阻力方案来考虑)。地形重力波是指由被置换气块的浮力维持的流动振荡,当空气被山丘和山脉向上偏转时产生。这一过程可能会对地球表面和其他大气层中的大气造成压力。正(负)值表示地球表面在向东(向西)方向上的应力。此形参是在特定时间段内累积的,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期是指截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。

eastward_turbulent_surface_stress N/m^2*s

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是累积的表面应力在向东方向上的分量,与近表面的湍流涡旋以及湍流地形阻力有关。它由 ECMWF 综合预测系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出。靠近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力通过分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定。(水平尺度介于 5 km 和模型网格尺度之间的地形特征所产生的应力由次网格地形方案来考虑。)正值(负值)表示地球表面上向东(向西)方向的应力。此形参在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。

forecast_albedo 无量纲

此形参用于衡量地球表面的反射率。它是指地球表面反射的短波(太阳)辐射占漫射辐射的比例,假设地表向下短波辐射的光谱是固定的。此形参的值介于 0 和 1 之间。通常,雪和冰的反射率较高,反照率值在 0.8 及以上;陆地的反照率值介于 0.1 到 0.4 之间,属于中等值;海洋的反照率值较低,为 0.1 或更低。来自太阳的短波辐射会部分被大气中的云和粒子(气溶胶)反射回太空,部分被吸收。其余部分会照射到地球表面,其中一部分会被反射。地球表面反射的这部分取决于反照率。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,使用气候学背景反照率(观测值在几年内的平均值),该反照率由模型根据水、冰和雪进行修改。反照率通常以百分比 (%) 表示。

forecast_surface_roughness

此形参是空气动力学粗糙度长度(以米为单位)。它是表面电阻的度量单位。此形参用于确定动量从空气到地表的传递。在给定的气象条件下,地表粗糙度越高,近地表风速越慢。在海洋上,表面粗糙度取决于海浪。在陆地上,地表粗糙度由植被类型和积雪覆盖率得出。

friction_velocity 米/秒

流过表面的空气会施加应力,将动量传递给表面并减缓风速。此形参是地球表面的理论风速,用于表示应力的大小。计算方法为:将表面应力除以空气密度,然后取平方根。对于湍流,摩擦速度在大气层最低的几米内大致保持不变。此参数会随着表面粗糙度的增加而增大。它用于计算大气层最低层中风随高度的变化方式。

gravity_wave_dissipation J/m^2

此形参是指在整个大气柱中,由于与低层地形阻挡和地形重力波相关的应力效应,平均流中的动能转化为热能的累积量(每单位面积)。它是通过 ECMWF 集成预报系统的次网格地形方案计算得出的,该方案表示由水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的未解析山谷、丘陵和山脉引起的应力。(与水平尺度小于 5 km 的地形特征相关的耗散由湍流地形阻力方案来考虑)。地形重力波是气流中的振荡,由被排挤的气块的浮力维持,当空气被山丘和山脉向上偏转时产生。这一过程可能会对地球表面和大气中其他层级的大气造成压力。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截止到有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。

instantaneous_eastward_turbulent_surface_stress N/m^2

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是指定时间地表应力向东的分量,与地表附近的湍流涡旋以及湍流地形阻力有关。它是通过 ECMWF 集成预报系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出的。近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力是根据分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定的。(水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的地形特征所带来的应力由次网格地形方案来考虑。) 正(负)值表示地球表面上向东(西)方向的应力。

instantaneous_moisture_flux kg/m^2/s

此形参是指在指定时间,由于蒸发(包括蒸腾)和凝结过程,陆地/海洋表面与大气之间的净水分交换率。按照惯例,向下通量为正值,这意味着蒸发用负值表示,凝结用正值表示。

instantaneous_northward_turbulent_surface_stress N/m^2

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是指定时间的地表应力分量(向北方向),与地表附近的湍流涡旋以及湍流地形阻力有关。它是通过 ECMWF 集成预报系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出的。近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力是根据分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定的。(水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的地形特征所带来的应力由次网格地形方案来考虑。) 正(负)值表示地球表面上向北(南)方向的应力。

k_index K

此参数用于衡量雷暴发生的可能性,根据大气层下部的温度和温度计算得出。计算时会使用 850、700 和 500 hPa 时的温度以及 850 和 700 hPa 时的温度。K 值越高,表示雷暴天气发生的可能性越大。此参数与雷暴发生的概率有关:<20 K 无雷暴,20-25 K 零星雷暴,26-30 K 分散雷暴,31-35 K 局部雷暴,>35 K 大量雷暴。

land_sea_mask 无量纲

此形参是指网格箱中陆地(而非海洋或内陆水域 [湖泊、水库、河流和沿海水域])的比例。此参数的值介于 0 到 1 之间,且无量纲。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 的周期中,从 CY41R1(2015 年 5 月推出)开始,此形参的值高于 0.5 的网格箱可能包含陆地和内陆水域的混合物,但不包含海洋。值为 0.5 及以下的网格框只能包含水面。在后一种情况下,湖泊覆盖率用于确定水面中海洋或内陆水的比例。在 CY41R1 之前的 IFS 周期中,此形参值高于 0.5 的网格箱只能由陆地组成,而值为 0.5 及以下的网格箱只能由海洋组成。在这些较旧的模型周期中,海洋和内陆水之间没有区别。此形参不会随时间变化。

mean_vertical_gradient_of_refractivity_inside_trapping_layer m^-1

捕获层内大气折射率的平均垂直梯度。

minimum_vertical_gradient_of_refractivity_inside_trapping_layer m^-1

捕获层内大气折射率的最小垂直梯度。

northward_gravity_wave_surface_stress N/m^2*s

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是累积的地面应力在向北方向上的分量,与低层地形阻挡和地形重力波相关联。它由 ECMWF 集成预报系统的次网格地形方案计算得出,该方案表示由水平尺度介于 5 公里和模型网格尺度之间的未解析的山谷、丘陵和山脉引起的应力。(与水平尺度小于 5 km 的地形特征相关的应力由湍流地形阻力方案来考虑)。地形重力波是指由被置换气块的浮力维持的流动振荡,当空气被山丘和山脉向上偏转时产生。这一过程可能会对地球表面和其他大气层中的大气造成压力。正(负)值表示地球表面上向北(南)方向的应力。此形参是在特定时间段内累积的,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期是指截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为有效日期和时间之前的 3 小时。

northward_turbulent_surface_stress N/m^2*s

流过表面的空气会产生应力(阻力),将动量传递给表面并减缓风速。此形参是累积的表面应力在北向方向上的分量,与近表面的湍流涡旋以及湍流地形阻力有关。它由 ECMWF 综合预测系统的湍流扩散和湍流地形阻力方案计算得出。靠近表面的湍流涡旋与表面的粗糙度有关。湍流地形阻力是指由水平尺度小于 5 公里的山谷、丘陵和山脉产生的应力,这些应力通过分辨率约为 1 公里的陆地表面数据指定。(水平尺度介于 5 km 和模型网格尺度之间的地形特征所产生的应力由次网格地形方案来考虑。)正(负)值表示地球表面上向北(南)方向的应力。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积时间段为截至有效日期和时间之前的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积时段为有效日期和时间之前的 3 小时。

sea_ice_cover 无量纲

此形参是指被海冰覆盖的网格箱的比例。根据所使用的分辨率,海冰只能出现在包含海洋或内陆水的网格箱中(根据陆海掩码和湖泊覆盖率)。 此形参可称为海冰(面积)分数、海冰浓度,更一般地称为海冰覆盖率。在 ERA5 中,海冰覆盖率由两个外部提供商提供。 1979 年之前使用 HadISST2 数据集。1979 年至 2007 年 8 月,系统使用 OSI SAF (409a) 数据集;自 2007 年 9 月起,系统使用 OSI SAF oper 数据集。海冰是漂浮在海洋表面的冻结海水。 海冰不包括陆地上形成的冰,例如冰川、冰山和冰盖。它还排除了固定在陆地上但突出到海面上的冰架。IFS 未对这些现象进行建模。对海冰进行长期监测对于了解气候变化至关重要。海冰还会影响极地地区的航运路线。

skin_reservoir_content

此形参是指植被冠层和/或土壤表层薄层中的水量。它表示树叶截留的雨水和露水的水量。 网格箱可容纳的“皮肤水库内容”的最大量取决于植被类型,可能为零。水分通过蒸发离开“皮肤水库”。

slope_of_sub_gridscale_orography 无量纲

此形参是描述地形特征的四个形参之一(其他三个形参分别是标准差、角度和各向异性),这些地形特征太小,无法通过模型网格进行解析。这四个形参是针对水平尺度介于 5 公里和模型网格分辨率之间的地形特征计算的,这些形参源自分辨率约为 1 公里的山谷、丘陵和山脉高度。它们用作子网格地形方案的输入,该方案表示低层阻塞和地形重力波效应。此形参表示子网格山谷、丘陵和山脉的坡度。平面的值为 0,45 度斜面的值为 0.5。此形参不会随时间变化。

standard_deviation_of_filtered_subgrid_orography

气候学参数(包括大约 3 到 22 公里之间的尺度)。此形参不会随时间变化。

standard_deviation_of_orography 无量纲

此形参是描述地形特征的四个形参之一(其他三个形参分别是次网格尺度地形的角度、坡度和各向异性),这些地形特征太小,无法通过模型网格进行解析。这四个形参是针对水平尺度介于 5 公里和模型网格分辨率之间的地形特征计算的,它们源自分辨率约为 1 公里的山谷、丘陵和山脉的高度。它们用作次网格地形方案的输入,该方案表示低层级的阻塞效应和地形重力波效应。此形参表示网格框内子网格山谷、丘陵和山脉高度的标准差。 此形参不会随时间变化。

total_column_ozone kg/m^2

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的空气柱中的臭氧总量。此形参也可称为“总臭氧”或“垂直积分臭氧”。这些值主要受平流层中的臭氧影响。在 ECMWF 集成预报系统 (IFS) 中,臭氧化学反应的表示方式经过简化(包括导致臭氧空洞的化学反应的表示方式)。臭氧也会通过空气的运动在大气中输送。平流层中天然存在的臭氧有助于保护地球表面的生物免受太阳紫外线 (UV) 辐射的有害影响。 近地表臭氧通常因污染而产生,对生物体有害。在 IFS 中,总臭氧的单位为每平方米千克,但在 2001 年 12 月 6 日之前,使用的是多布森单位。道布森单位 (DU) 仍广泛用于表示总柱臭氧。1 DU = 2.1415E-5 kg m^-2

total_column_supercooled_liquid_water kg/m^2

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的柱状区域内的过冷水总量。过冷水是指以液态形式存在于 0oC 以下的水。它在冷云中很常见,在降水形成过程中发挥着重要作用。此外,延伸到地表的云(即雾)中的过冷水可能会导致各种结构结冰/结霜。此形参表示网格箱的面积平均值。云包含各种大小的水滴和冰粒子。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 云方案对此进行了简化,以表示多种离散的云滴/粒子,包括:云水滴、雨滴、冰晶和雪(聚集的冰晶)。在 IFS 中,液滴形成、转化和聚集的过程也得到了高度简化。

total_column_water kg/m^2

此形参是指从地表到大气层顶部的柱中水汽、液态水、云冰、雨和雪的总和。在旧版 ECMWF 模型 (IFS) 中,未考虑降雨和降雪。

total_column_water_vapour kg/m^2

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中的水蒸气总量。此形参表示网格箱的面积平均值。

total_totals_index K

此形参通过温度和湿度的垂直梯度来指示雷暴发生的概率及其严重程度。此指数的值表示以下含义:<44 不太可能出现雷暴,44-50 可能出现雷暴,51-52 出现零星强雷暴,53-56 出现大范围零星强雷暴,56-60 更有可能出现零星强雷暴。总指数是 850 hPa(近地面)和 500 hPa(中对流层)之间的温差(直减率),加上 850 hPa 和 500 hPa 之间的水分含量指标。深对流的概率往往会随着递减率和大气水分含量的增加而增加。此指数存在一些限制。 此外,指数值的解读会因季节和位置而异。

trapping_layer_base_height

根据大气折射率的垂直梯度诊断出的逆温层底部高度。

trapping_layer_top_height

根据大气折射率的垂直梯度诊断出的捕获层顶部高度。

u_component_stokes_drift 米/秒

此形参是地表斯托克斯漂移的向东分量。斯托克斯漂移是指由地表风浪引起的净漂移速度。它仅限于海洋水柱的上几米,在水面处达到最大值。例如,靠近表面的流体粒子将缓慢地沿波传播方向移动。

v_component_stokes_drift 米/秒

此形参是地表斯托克斯漂移的向北分量。斯托克斯漂移是指由地表风浪引起的净漂移速度。它仅限于海洋水柱的上几米,在水面处达到最大值。例如,靠近表面的流体粒子将缓慢地沿波传播方向移动。

vertical_integral_of_northward_total_energy_flux W/m

此形参是指从地表到大气层顶部的气柱中,向北方向的总能量水平流动速率(每米横向流动)。正值表示从南到北的磁通量。大气总能量由内能、势能、动能和潜能组成。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_northward_water_vapour_flux kg/m/s

此形参是指从地表延伸到大气层顶部的气柱中,水汽在向北方向上的水平流动速率(以每米横向流动速率为单位)。正值表示从南到北的通量。

vertical_integral_of_potential_and_internal_energy J/m^2

此形参是指从地球表面延伸到大气层顶部的空气柱的位能和内能的质量加权垂直积分。气块的位能是指将空气从平均海平面提升到该位置所需克服重力所做的功。内能是指系统内部所含的能量,即空气分子的微观能量,而不是与风或重力势能等相关的宏观能量。此形参可用于研究大气能量收支。总大气能由内能、势能、动能和潜能组成。

vertical_integral_of_potential_internal_and_latent_energy J/m^2

此形参是指从地球表面延伸到大气层顶部的空气柱的位能、内能和潜能的质量加权垂直积分。气块的位能是指将气块从平均海平面提升到该位置所需克服重力所做的功。内能是指系统内部所含的能量,即空气分子的微观能量,而不是与风或重力势能等相关的宏观能量。潜能是指与大气中的水蒸气相关的能量,等于将液态水转化为水蒸气所需的能量。此形参可用于研究大气能量收支。大气总能量由内能、势能、动能和潜能组成。

vertical_integral_of_temperature K/kg/m^2

此形参是指从地表到大气层顶部的空气柱的温度质量加权垂直积分。此形参可用于研究大气能量收支。

vertical_integral_of_thermal_energy J/m^2

此形参是指从地表到大气层顶部的空气柱的热能的质量加权垂直积分。热能是通过温度与空气在恒定压力下的比热容的乘积计算得出的。热能等于焓,即内部能量与空气对周围环境的压力相关能量之和。内能是指系统内部所含的能量,即空气分子的微观能量,而不是与风或重力势能等相关的宏观能量。与空气对周围环境的压力相关的能量是使系统通过排挤周围环境来腾出空间所需的能量,可通过压力和体积的乘积计算得出。此形参可用于研究大气能量收支。总大气能量由内能、势能、动能和潜能组成。

vertical_integral_of_total_energy J/m^2

此形参是指从地表到大气层顶部的空气柱的总能量的垂直积分。大气总能量由内能、势能、动能和潜能组成。此形参可用于研究大气能量收支。

vertically_integrated_moisture_divergence kg/m^2

水汽通量的垂直积分是指从地球表面到大气层顶部的一列空气中,每米横向流动的水汽(水蒸气、云液态水和云冰)的水平流动速率。其水平散度是指水分从某点向外扩散的速率(每平方米)。此形参会在特定时间段内累积,具体时间段取决于提取的数据。对于重新分析,累积期为截至有效日期和时间的 1 小时。对于集合成员、集合平均值和集合离散度,累积期为截止到有效日期和时间的 3 小时。此形参对于扩散或发散的水汽为正值,对于集中或会聚(会聚)的水汽为负值。因此,此形参表示大气运动是否会在相应时间段内减少(对于散度)或增加(对于辐合)水分的垂直积分。此形参的较高负值(即较大的水汽辐合)可能与降水增强和洪水有关。1 千克水铺在 1 平方米表面上时,深度为 1 毫米(忽略温度对水密度的影响),因此该单位相当于毫米。

volumetric_soil_water_layer_1 无量纲

此形参是土壤层 1(0-7 厘米,表面位于 0 厘米处)中的水量。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-289 厘米。土壤水分是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。如果只考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,则可以屏蔽掉具有水面的区域。土壤容积含水量与土壤质地(或分类)、土壤深度和地下水位有关。

volumetric_soil_water_layer_2 无量纲

此形参是土壤层 2(7-28 厘米,表面位于 0 厘米处)中的水量。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-289 厘米。土壤水分是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。如果只考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,则可以屏蔽掉具有水面的区域。土壤容积含水量与土壤质地(或分类)、土壤深度和地下水位有关。

volumetric_soil_water_layer_3 无量纲

此形参是土壤层 3(28-100 厘米,表面位于 0 厘米处)中的水量。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-289 厘米。土壤水分是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。如果只考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,则可以屏蔽掉具有水面的区域。土壤容积含水量与土壤质地(或分类)、土壤深度和地下水位有关。

volumetric_soil_water_layer_4 无量纲

此形参是土壤层 4(100-289 厘米,地表为 0 厘米)中的水量。ECMWF 集成预报系统 (IFS) 具有四层土壤表示:第 1 层:0-7 厘米,第 2 层:7-28 厘米,第 3 层:28-100 厘米,第 4 层:100-289 厘米。土壤水分是在全球范围内定义的,甚至包括海洋。如果只考虑陆海掩码值大于 0.5 的网格点,则可以屏蔽掉具有水面的区域。土壤容积含水量与土壤质地(或分类)、土壤深度和地下水位有关。

wave_spectral_directional_width rad

此形参用于指示海浪(由当地风生成并与涌浪相关联)是来自相似的方向还是来自各种不同的方向。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。许多 ECMWF 海浪形参(例如平均海浪周期)提供的是所有海浪频率和方向的平均信息,因此不提供有关海浪能量在频率和方向上的分布的任何信息。此形参可提供有关二维波谱性质的更多信息。此形参用于衡量每个频率的波向范围(在二维频谱中积分)。此参数的值介于 0 和 2 的平方根之间。其中,0 对应于单向频谱(即,来自同一方向的所有波频率),而 2 的平方根表示均匀频谱(即,来自不同方向的所有波频率)。

wave_spectral_directional_width_for_swell rad

此形参用于指示与涌浪相关的海浪是来自相似方向还是来自各种方向。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑所有涌浪。许多 ECMWF 海浪形参(例如平均海浪周期)提供的是所有海浪频率和方向的平均信息,因此不提供有关海浪能量在频率和方向上的分布的任何信息。此形参可提供有关二维波谱性质的更多信息。此形参用于衡量每个频率的波向范围(在二维频谱中积分)。 此形参接受介于 0 和 2 的平方根之间的值。其中,0 对应于单向频谱(即,来自同一方向的所有波频率),而 2 的平方根表示均匀频谱(即,来自不同方向的所有波频率)。

wave_spectral_directional_width_for_wind_waves rad

此形参用于指示由当地风产生的波浪是来自相似方向还是来自广泛的方向范围。海面波场由不同高度、长度和方向的波浪(称为二维波谱)组合而成。波谱可分解为直接受当地风影响的风浪,以及在不同位置和时间由风产生的涌浪。此形参仅考虑风浪。许多 ECMWF 海浪形参(例如平均海浪周期)提供的是所有海浪频率和方向的平均信息,因此不提供有关海浪能量在频率和方向上的分布的任何信息。此形参可提供有关二维波谱性质的更多信息。此形参用于衡量每个频率的波向范围(在二维频谱中积分)。 此形参接受介于 0 和 2 的平方根之间的值。其中,0 对应于单向频谱(即,来自同一方向的所有波频率),而 2 的平方根表示均匀频谱(即,来自不同方向的所有波频率)。

wave_spectral_kurtosis 无量纲

此形参是一种统计度量,用于预测极端或异常的海洋/海浪。它描述了海面高度的性质,以及海面高度如何受到局部风浪和涌浪的影响。在典型条件下,海面高程(由其概率密度函数描述)在统计意义上近似于正态分布。然而,在某些海浪条件下,海面高度的概率密度函数可能会严重偏离正态分布,这表明怪浪的概率会增加。此形参提供了一种衡量偏离正态性的指标。它显示了海面高程概率密度函数在分布尾部所占的比例。因此,正峰度(典型范围为 0.0 到 0.06)意味着与正态分布相比,出现极值(高于或低于平均值)的频率更高。

wave_spectral_peakedness 无量纲

此形参是一种用于预测极端或异常波浪的统计度量。它是海洋/海浪频谱的相对宽度(即海洋/海浪场是由窄范围还是宽范围的频率组成)的度量。海洋/海面波场由不同高度、长度和方向的波(称为二维波谱)组合而成。当波场更集中在狭窄的频率范围内时,出现反常波/极端波的概率会增加。此形参是 Goda 的峰度因子,用于计算 Benjamin-Feir 指数 (BFI)。BFI 反过来用于估计极端/反常波浪的概率和性质。

wave_spectral_skewness 无量纲

此形参是一种统计度量,用于预测极端或异常的海洋/海浪。它描述了海面高度的性质,以及海面高度如何受到局部风浪和涌浪的影响。在典型条件下,海面高程(由其概率密度函数描述)在统计意义上近似于正态分布。然而,在某些海浪条件下,海面高度的概率密度函数可能会严重偏离正态分布,这表明怪浪的概率会增加。此形参提供了一种衡量偏离正态性的指标。它是海面高程概率密度函数不对称性的一种度量。 因此,正/负偏度(典型范围为 -0.2 至 0.12)意味着,相对于正态分布,高于/低于平均值的极值出现得更频繁。

zero_degree_level

在指定时间,温度从正值变为负值的高度(高于地球表面),对应于暖层的顶部。此形参可用于帮助预测降雪。如果遇到多个暖层,则零度水平对应于第二个大气层的顶部。当整个大气层中的温度低于 0°C 时,此形参设置为零。

wind_gust_since_previous_post_processing_10m 米/秒

世界气象组织 (WMO) 定义的 10 米高度处的最大 3 秒风速。 形参仅表示 2008 年 1 月 10 日之前的湍流;此后,形参还包含对流效应。系统会在每个时间步长计算 3 秒阵风,并保留自上次后处理以来的最大值。

geopotential m^2/s^2

此形参是指单位质量在地球表面特定位置相对于平均海平面的重力势能。它也是将单位质量的物体从平均海平面提升到该位置所需克服重力所做的功。(地面)大地位高(地形)可通过将(地面)大地位除以地球的重力加速度 g(=9.80665 m s^-2)来计算。此形参不会随时间变化。

maximum_2m_temperature_since_previous_post_processing K

此形参是指自上次在特定预报中归档该形参以来,陆地、海洋或内陆水面 2 米以上空气的最高温度。2 米温度是通过在最低模型层和地球表面之间进行插值计算得出的,其中考虑了大气条件。

maximum_total_precipitation_rate_since_previous_post_processing kg/m^2/s

总降水量是根据每个时间步长的大尺度降雨率和对流降雨率以及降雪率计算得出的,并保留自上次后处理以来的最大值。

minimum_2m_temperature_since_previous_post_processing K

此形参是指自特定预报中上次归档该形参以来,陆地、海洋或内陆水面 2 米以上空气的最低温度。2 米气温是通过在最低模型层和地球表面之间进行插值计算得出的,同时考虑了大气条件。查看更多信息。

minimum_total_precipitation_rate_since_previous_post_processing kg/m^2/s

总降水量是根据每个时间步长的大尺度降雨率、对流降雨率和降雪率计算得出的,并且自上次后处理以来一直保持最小值。

divergence_500hPa kg/m^2/s

500hPa 气压水平的风散度。

divergence_850hPa kg/m^2/s

850hPa 气压水平上的风散度。

fraction_of_cloud_cover_500hPa 无量纲

500hPa 气压水平上的云覆盖率。

fraction_of_cloud_cover_850hPa 无量纲

850hPa 压力水平下的云覆盖率。

ozone_mass_mixing_ratio_500hPa 无量纲

500hPa 压力水平的臭氧质量混合比。

ozone_mass_mixing_ratio_850hPa 无量纲

850hPa 压力水平的臭氧质量混合比。

potential_vorticity_500hPa K*m^2/kg/s

500hPa 气压水平上的潜在涡度。

potential_vorticity_850hPa K*m^2/kg/s

850hPa 气压水平上的潜在涡度。

relative_humidity_500hPa %

500hPa 压力水平下的相对湿度。

relative_humidity_850hPa %

850hPa 压力水平下的相对湿度。

specific_cloud_ice_water_content_500hPa 无量纲

500hPa 压力水平下的特定云冰含水量。

specific_cloud_ice_water_content_850hPa 无量纲

850hPa 压力水平下的特定云冰水含量。

specific_cloud_liquid_water_content_500hPa 无量纲

500hPa 气压水平下的具体云液态水含量。

specific_cloud_liquid_water_content_850hPa 无量纲

850hPa 压力水平下的特定云液态水含量。

specific_humidity_500hPa 无量纲

500hPa 压力水平下的比湿。

specific_humidity_850hPa 无量纲

850hPa 气压水平下的比湿。

specific_rain_water_content_500hPa 无量纲

500hPa 压力水平下的比降水含量。

specific_rain_water_content_850hPa 无量纲

850hPa 压力水平下的比降水含量。

specific_snow_water_content_500hPa 无量纲

500hPa 压力水平下的特定雪水含量。

specific_snow_water_content_850hPa 无量纲

850hPa 气压水平下的特定积雪含水量。

temperature_500hPa K

500hPa 气压水平的温度。

temperature_850hPa K

850hPa 气压水平的温度。

u_component_of_wind_500hPa 米/秒

500hPa 气压水平上的风的向东分量。

u_component_of_wind_850hPa 米/秒

850hPa 气压水平上的风的向东分量。

v_component_of_wind_500hPa 米/秒

500hPa 气压水平的风的北向分量。

v_component_of_wind_850hPa 米/秒

850hPa 气压水平上的风的北向分量。

vertical_velocity_500hPa Pa/s

500hPa 气压水平上的垂直速度。

vertical_velocity_850hPa Pa/s

850hPa 气压水平上的垂直速度。

vorticity_500hPa K*m^2/kg/s

500hPa 气压水平的风的涡度。

vorticity_850hPa K*m^2/kg/s

850hPa 气压水平的风的涡度。

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小时 INT

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使用条款

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请按照 Copernicus C3S/CAMS 许可协议中的规定确认 ERA5 的使用情况。

引用

引用:
  • Hersbach, H.,Bell, B.,Berrisford, P.、Hirahara, S.、Horanyi, A.、Munoz-Sabater, J.,... & Thepaut, J. 北(2020)。ERA5 全球再分析。英国皇家气象学会季刊,146(730),1999-2049。

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