N3DADE 模型用来评估三维非平衡多孔介质中的溶质运移。
高分辨率陆地数据同化系统(HRLDAS)是在天气研究和预测(WRF)模型中存在的陆面模型的离线驱动。HRLDAS使用了观察和分析的测量方法(降水、太阳和长波辐射,以及表面风、湿度、温度)的组合来驱动陆地表面模型来模拟地表状态的演化(例如,土壤湿度和温度,雪等)。该系统已经开发出来,可以在WRF域或多个站点位置上运行。
EFDC(The Environmental Fluid Dynamics Code)模型是由威廉玛丽大学维吉尼亚海洋科学研究所(VIMS,Virginia Institute of Marine Science at the College of William and Mary)的John Hamrick等人开发的三维地表水水质数学模型,可实现河流、湖泊、水库、湿地系统、河口和海洋等水体的水动力学和水质模拟,是一个多参数有限差分模型。经过近20年的发展和完善,目前该模型已在大学,政府机关和环境咨询公司等组织中被广泛使用,并成功用于美国和欧洲其他国家100多个水体区域的研究,在我国已被应用于云南滇池水质模拟,重庆两江汇流水动力模拟、密云水库营养物模拟等以及内蒙古乌梁素海地区水体富营养化模拟等。 该模型系统包括水动力、泥沙、有毒物质、水质、底质、风浪等模块,模拟计算过程中首先完成流场计算,获得三维流速场的时空分布特征,在此基础上计算泥沙迁移、冲淤作用,进而模拟受粘性泥沙吸附影响的各水质变量动态变化过程。为更好的拟合研究区地形条件,模型在水平方向除可采用传统的 直角坐标外还可在水平向使用正交曲线坐标,垂直方向采用σ坐标。 EFDC水动力学模块可计算如下内容:流速,示踪剂,温度,盐度,近岸羽流和漂流。水动力学模型输出变量可直接与水质,底泥迁移和毒性物质等模块耦合,作为物质运移的驱动条件。同时EFDC也提供了与WASP等软件的接口,输出可供水质模拟使用的.HYD文件。EFDC泥沙模块可进行多组分泥沙的模拟,根据在水体里面的迁移特征把泥沙分为悬移质和推移质;悬移质根据粒径大小分为粘性泥沙和非粘性泥沙,进而还可细分为若干组。可根据物理或经验模型模拟泥沙的沉降、沉积、冲刷及再悬浮等过程。EFDC有毒污染物模块可以模拟各类型污染物在水体中的迁移转化过程,该模块需要研究者针对特定有毒污染物提供具体反应过程设定反应系数。EFDC的水质模块,主要模拟水体中以藻类生长为中心的各变量间相互关系。而底质模块模拟沉积物与水体之间的物质交换过程。
分布式水文模型,水和能源预测,GEOtop可以应用于非常复杂的地形,并且集成了除水量平衡以外的所有表面能量平衡条件,对于饱和与不饱和潜流采用了3维理查德方程,实现了精确输入辐射参数,以获得表面温度。
AGNPS模型是由美国农业部农业局联合明尼苏达州污染控制局和自然资源保护局共同研发的用于模拟小流域土壤侵蚀、养分流失和预测评价农业非点源污染状况的计算机模型,不仅能预报流域的非点源污染负荷,而且还可以用来进行风险和投资/效益分析。模型主要由3部分组成:径流模拟,非点源污染的基础;泥沙模拟,主要反映迁移机理;最后是污染物模拟。
GSFLOW 模型是由美国地质调查局开发的用于模拟地表水与地下水相互作用的模型,该模型考虑了气象条件、地表径流、地下径流以及地表水与地下水之间的相互作用的关系,耦合了降雨径流模拟系统PRMS和三维有限差分模型MODFLOW-2005,空适用于不空间尺度和时间尺度的模拟,以评价土地利用变化、气候变化以及地下水开采对地表水文过程和地下水文过程的影响。
DYRESM(水库动力学模拟模型)是用来预测满足一维近似的湖泊和水库中温度、盐度和密度垂向分布的一维水动力学模型。当使水体不稳定的力(风应力、表面温降或卷跃入流)不是长时期起作用时,一维近似是有效的。 从长于那些诸如风暴和洪水等极端事件的时间尺度来看,许多湖泊和水库的动力学特性能够用这种近似很好的描述。在这些系统中,DYRESM在从几个星期到几十年的时间尺度上提供了对热工特性的可量化的可靠预测。因而这个模型提供了一种预测湖泊和水库季节和年际变化以及对环境因素或流域属性中的长期变化进行敏感度测试的方法。DYRESM可以独立运行用来纯粹地进行水动力学研究或者与CAEDYM(计算水生生态系统动力学模型)耦合来进行涉及生物学和/或化学过程的调查研究。DYRESM的计算需求很低,多年模拟可以在装有Windows或Linux操作系统的PC机平台上进行。 DYRESM 计算模型将湖泊和水库中导致温度、盐度和密度分布时间变化的物理过程参数化。此模型依赖源于详细的过程研究(来自野外和在实验室内)的参数化方法,从而吸收了国际公认的水研究中心在对密度分层流进行分析、实验室和野外测量方面的长处。因而此模型在不用对模型参数进行标定就能得到可靠的预测方面显得独特。
MM5模式具有非静力动力框架、多层网格嵌套、多种物理过程选项、四维变分、更广泛的计算机平台移植等主要功能。MM5的模拟区域采取Lambert投影, 两条真纬度分别为北纬25度和北纬40度;为保证边界气象场的准确性,MM5模拟区域比空气质量模拟区域的 水平各边界多3个网格;模拟层顶为100mb,垂直分为以下23个σ层。地形和地表类型数据采用美国地质调查局的全球数据;客观分析采用NCEP的ADP全球地表和高空观测资料,进行网格四维数据同化。模拟域的物理过程的参数化选择如下:Kain—Fritsch的积云参数化方案;Pleim—Xiu的边界层及土地表层参数化方案Reisner的多相显式水汽方案;云模式(Cloud— radiation)的辐射参数化方法;及多层土壤模式。
EXAMS是一种交互式软件应用,用于制定水生生态系统模型,并迅速评估包括杀虫剂、工业材料和垃圾处理场在内的合成有机化学物质的过程、运输和染毒浓度。EXAMS包含一个集成的数据库管理系统(DBMS),专门用于存储和管理软件所需的项目数据库。用户交互是由一个功能齐全的命令行界面(CLI)、运用灵活的帮助菜单、在线数据词典和CLI用户指南提供的,并绘制了用于检查输出数据的能力。