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。
3D Focal Mechanisms一种三维地震震源机制符号的观测工具。该工具在环境系统研究所(ESRI)的地理信息系统软件ArcScene 9.x中运行。该程序需要输入一个地震位置的GIS点数据集,其中包含每个地震的节点平面的打击、倾斜和倾斜值。其他信息,如地震的深度和震级,也可能包括在数据集里。
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。
ALMANAC模型是一个实用型模型,最早是作为EPIC模型的一个组成部分,用于模拟因土壤侵蚀造成的土地生产力下降。ALMANAC模型可以模拟作物生长过程和土壤水分平衡过程,具体包括:作物叶片对光的截获,生物量累积,生物量在作物不同器官中的分配,作物对水分的充分利用,对养分的吸收,以及环境因子对作物生长过程的限制,如水分胁迫,温度胁迫和养分胁迫等。ALMANAC模型提供了一种UTIL编辑器。这是一个界面十分友好的数据库编辑程序,可直接为用户提供建立输入变量数据库的提示操作。
RAMS是由科罗拉多州立大学的科学家开发的一种高度通用的数字代码,用于模拟和预测气象现象,并描绘结果。其主要组成部分有: (1)进行实际模拟的大气模型 (2)一种数据分析包,用于从观测到的气象数据中为大气模型准备初始数据 (3)一种后处理模型可视化和分析包,它将大气模型输出与各种可视化软件实用程序接口。 RAMS是20世纪70年代独立进行的两项大气建模项目的产物。在William R. Cotton博士的指导下开发的云模型为微尺度动态系统和云过程建模提供了最先进的方法。在Roger A.Pielke博士的指导下开发的一种中尺度模型,为中尺度系统的建模和大气地表特征的影响提供了专业知识。1986年,开始将这两种模型的功能合并成一个统一的多用途建模系统,从而诞生了新的RAMS代码。为了介绍RAMS高度的灵活性和多功能性,特别是关于其新的网格嵌套功能,并利用不断增加的功能在计算机硬件和软件,RAMS是建立在一个全新的框架,与早些时候的数值方案和参数化模型适应新模型结构。经过两年的共同努力,RAMS的第一个版本被用作研究工具。一个主要的发展项目一直持续到今天,带来了许多改进和新的能力。RAMS代码的规划、设计和构建主要是在William R. Cotton博士和Roger A.Pielke博士的指导下由Drs. Robert L. Walko 和Craig J. Tremback进行的。这一努力是在对代码设计的一致性的强调下进行的,几乎所有的发展都涉及到交叉讨论或辩论。
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。
Hydrus-1D模型是一个有限元模型,用于模拟可变饱和介质中的水、热和多个溶质的一维运动。该 模式在数值上解决了理查兹的饱和-不饱和水流量和基于Fickian的热和溶质运移的平流色散方程。
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。
Swarm是一个Java应用程序,用于实时显示和分析地震波形。Swarm可以从各种不同的静态和动态数据源中连接和读取,包括 Earthworm waveservers, IRIS DMCs, SEED 和 SAC以及简单的ASCII。Swarm拥有时间和频域分析工具,以及一个简单但功能强大的映射平台。全屏幕的kiosk模式可以作为一个低成本、低维护的纸鼓记录器的替代品。Swarm是由科学家编写的,并为许多不同的程序设置和变量提供了良好的控制。代码是开放源码的,可以免费获得。
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。