摘要: 大气模式设计是数值天气预报和数值模拟的一个具有根本性的问题。在这方面,Lorenz1(1960)和Arakawa2(1962)都发表过许多精辟的见解,至今仍具有指导意义。但是,随着原始方程模式的应用和工作的深入,用作预报和模拟的模式,已普遍从本世纪50年代以绝热无耗散的模式为主发展为现在以非绝热有耗散的模式为主。遗憾的是,如何针对后一种模式进行设计,发表的原则性论文还很少,这不能不说是大气模式设计中的美中不足。我们知道,在这类模式中,系统是开放的,大气和外界之间有质量和能量交换,过程是不可逆的。由于这种过程还不十分清楚,也没有足够的系统的观测,考虑这种过程是不容易的。在现有的模式中,对次网格尺度加热和耗散的考虑,一般多采用参数化方法。这些方法大多是根据各自的观测基础,独立提出的;而且,许多参数是由经验决定的,任意性很大。这样,就难免造成加热和耗散之间的虚假的不平衡。对于较长时间的积分来说,会出现明显的系统性误差,影响预报质量。这是一个不可忽视的问题。本文目的则是通过对流场和质量场等的变分调整,使上述不平衡得以克服。