美国的CERES作物模拟模型是目前世界上应用最广的作物模型之一。美国自70年代初,在USDA-ARS(美国农业部农业研究局)领导下,以密执安州立大学教授T.J.Ritchie为首组织了农学、生理、土壤、气象、水文和计算机等专业的数十位科学家经过几年的研究于70年代中期推出了CERES-小麦1.0版的模拟模型。在这模型中考虑了品种遗传特性、天气、土壤性状对作物生长发育和产量的影响,随后,又依次建立了CERES-玉米1.0版模拟模型。经过十多年的检验、改进和发展,形成了当今世界上流行的CERES-小麦2.0版和CERES-玉米2.0版, CERES作物模型是应用系统工程原理、动力学方法和计算机技术构造的作物-土壤-大气系统的动态模拟模型。它系统地研究了作物生长、器官发育和产量形成等方面的形态和生理特征,并研究了外界环境对作物光合、呼吸、蒸腾作用以及光合产物的输送等一系列的物理、化学过程的影响。
GLDAS是由美国哥达德空间飞行中心(GSFC)和美国国家环境预报中心(NCEP)联合发展的一个全球高分辨率的陆面模拟系统。可提供全球范围1979年至今的陆面资料,空间分辨率为0.25°×0.25°和1°×1°,时间分辨率为3h和月。 GLDAS使用的气象要素、降水、辐射等驱动数据基于多源观测、再分析资料和大气同化产品。降水数据来源于卫星观测降水数据以及NOAA气候预报中心的业务化融合分析降水资料(CMAP)。短波和长波辐射数据由空军天气署农业气象模拟系统(AGMET)提供的算法结合云和雪的产品估算而来。大气同化资料来源于哥达德飞行中心的大气数据同化系统(GEOS)数据、NCEP全球大气数据同化系统(GDAS)数据和欧洲中尺度天气预报中心(ECMWF)数据。 GLDAS陆面数据同化系统共调用了CLM、NOAH和Mosaic三个陆面过程模式以及VIC水文模型。
Biosphere3D是一个开源项目,目标是基于虚拟地球的交互式景观绘制。该软件系统支持多种尺度,但主要用于从视线层次或近地水平上创建现实视图。该软件是在MPL许可下发布的,由lennnal 3d开发,用于个人电脑。2007年,柏林Zuse研究所的可视化和数据分析部门首次发布了Biosphere3D。应用领域包括景观规划、景观建筑、视觉冲击评估,例如风力发电场、电站、土地利用规划、考古学、城市规划和林业,使它们能够在景观场景或几乎重建的历史景观和花园中漫步。Biosphere3D,最初由联邦教育部和研究部门(德国)资助,在研发项目的“SILVISIO”中,被设计成一个纯粹的景观可视化系统。
PartMC模型是为了模拟大气中气溶胶粒子的演化而开发的。大气气溶胶粒子通常由不同化学种类的复杂混合物组成,大小从几纳米到几十微米不等。PartMC模型很适合用粒子解析的方法进行建模,因为它显式地解决了完整的合成空间,而不需要对粒子组成有任何先验的假设。由于每个粒子的组成决定了气溶胶的光学特性和形成云滴的能力,这些细节对于确定气溶胶对气候的影响非常重要。
SICOPOLIS 模型是一个三维动态/热力学模型,模拟了大冰原和冰盖的演变。它最初是由Greve(1997a,b)在格陵兰冰盖的一个版本中创建的。从那以后,SICOPOLIS模型不断发展,并应用于格陵兰岛、南极洲、整个北半球、火星和其他地方的极地冰冠的过去、现在和未来的冰川问题。
Unmix模型是由美国环境保护署的科学家开发的一种数学受体模型,它为开发和审查空气和水质标准、暴露研究和环境取证提供了科学支持。Unmix可以分析广泛的环境样本数据:沉积物、湿沉积、地表水、环境空气和室内空气。
瞬态降雨入渗和基于网格的区域边坡稳定模型(TRIGRS)是一个Fortran程序,用于模拟浅层降雨引起的山体滑坡的时间和分布。该程序计算瞬态压力变化,以及伴随降雨入渗而导致的安全因素的变化。该程序模拟降雨渗透,由持续时间从几小时到几天的风暴,使用偏微分方程的解析解,它代表各向同性均匀材料中的一维、垂直流动,无论是饱和的还是不饱和的条件。该命令行程序与地理信息系统(GIS)软件结合使用,以准备输入网格和可视化模型结果。
ICE和ACE是由美国环境保护署与其他联邦机构、工业和大学合作开发的,目的是解决物种敏感性方面的数据差距,减少对生态风险评估中不确定性因素的依赖。
3DADE是一个FORTRAN计算机程序,用于评估三维对流弥散方程的一系列解析解。该解析解在具有均匀流动和运输特性的多孔介质中,具有稳定的单向水流。输运方程包括由对流和弥散的溶质运动,以及溶质的延迟、一级衰减和零级生产。3DADE代码可以用来直接解决一些问题,即集中计算作为指定模型参数的时间和空间的函数,以及间接(逆)问题,其中程序通过拟合指定的解析解中的一个来估计所选择的参数。
简单的FORTRAN 77程序实现了三种已发表的极限平衡边坡稳定性分析方法,用于滑坡后调查。