Saltar a contenido

Configuración del Namelist.input de WRF

Para activar los esquemas de capa límite y capa superficial de alto rendimiento de Shardian Atmos, debes ajustar las opciones físicas en el archivo de control namelist.input.

1. Configuración de la Sección &physics

Edita la sección &physics en tu namelist.input con las siguientes opciones:

 &physics
  mp_physics                          = 8,      # Thompson (o cualquier microfísica)
  ra_lw_physics                       = 4,      # RRTMG Longwave
  ra_sw_physics                       = 4,      # RRTMG Shortwave
  radt                                = 9,

  # ACTIVACIÓN DE SHARDIAN ATMOS (EML-SR)
  bl_pbl_physics                      = 99,     # Activa EML-SR Planetary Boundary Layer (pbl)
  sf_sfclay_physics                   = 1,      # MOST (Monin-Obukhov Similarity Theory)
  sf_surface_physics                  = 2,      # Unified Noah Land Surface Model

  bldt                                = 0,
  cudt                                = 5,
  isfflx                              = 1,
  ifsnow                              = 1,
  icloud                              = 1,
  sf_urban_physics                    = 0,
  /

Explicación de Opciones Clave:

  • bl_pbl_physics = 99: Esta opción le indica a WRF que redirija el cálculo del acoplamiento vertical turbulento al módulo propietario module_bl_eml_sr.F de Shardian Atmos.
  • sf_sfclay_physics = 1: Configura la capa superficial bajo MOST. El resolvedor de Shardian se acopla dinámicamente sobre esta capa para regular la resistencia y los flujos.
  • sf_surface_physics = 2: El modelo Noah es el recomendado para el acoplamiento térmico superficial, ya que el resolvedor de Shardian Atmos inyecta correcciones directas sobre el cálculo del parámetro de rugosidad térmica superficial (\(z_{0h}\)) y la resistencia termodinámica.

2. Fundamentos Físicos de Shardian Atmos (EML-SR)

El núcleo científico de Shardian Atmos radica en corregir el acoplamiento de calor sensible y momento en estabilidad extrema y condiciones continentales complejas.

Resistencia Termodinámica (\(kB^{-1}\))

El modelo calcula el exceso de resistencia térmica superficial mediante la formulación:

\[kB^{-1} = \ln\left(\frac{z_{0m}}{z_{0h}}\right)\]

Donde Dyer-Businger (MOST) asume un valor constante o lineal de \(kB^{-1}\), Shardian Atmos utiliza una ecuación simbólica no lineal acoplada al número de Reynolds de rugosidad de la subcapa (\(\text{Re}_*\)) y la fracción de cobertura vegetal (\(\text{VEGFRA}\)):

\[kB^{-1} = \frac{f(\text{Re}_*, \text{VEGFRA})}{\text{Denominador}_\text{eml}}\]

Esta aproximación evita que el suelo se caliente excesivamente durante el día (continental warm bias) y reduce el acoplamiento excesivo nocturno.

3. Estudio Comparativo de Rendimiento (RMSE)

En validaciones globales sobre datos reales de la red FLUXNET en condiciones meteorológicas ecorregionales complejas (fuera de distribución - OOD), Shardian Atmos (EML-SR) demuestra una reducción drástica del error de acoplamiento térmico (\(\theta_*\)) respecto a los esquemas estándar de la industria.

Métricas de Error Cuadrático Medio (RMSE) de Acoplamiento Térmico (\(\theta_*\) - K):

Clima / Región Muestras MOST (YSU) Beljaars (MYNN) Cheng-B. (MYNN-rev) Webb-J. (MYJ) ACM2 (Pleim) EML-SR (Shardian) Ganancia vs. MOST
BOMEX (Marino) 100 0.00433 0.00433 0.00433 0.00433 0.00381 0.00298 K +31.13%
BUBBLE (Urbano) 57 0.23508 0.23508 0.23508 0.23508 0.23778 0.14912 K +36.57%
COASTAL (Marino) 67 0.17421 0.17421 0.17421 0.17421 0.17645 0.02191 K +87.42%
GABLS1 (Polar) 90 0.05968 0.05998 0.05728 0.05984 0.05295 0.02906 K +51.31%
WANGARA (Seco) 100 0.71228 0.71228 0.71228 0.71228 0.64997 0.37486 K +47.37%

Conclusiones del Estudio: - En climas costeros e insulares (COASTAL), Shardian Atmos reduce el error de acoplamiento térmico en un 87.42% gracias a la modulación exacta del flujo térmico superficial sobre el agua. - En regímenes continentales semiáridos (WANGARA) y zonas estables nocturnas de alta cizalladura (GABLS1), el motor reduce el error a la mitad (+47% a +51%), previniendo el sobre-enfriamiento nocturno y el sesgo de calentamiento diurno.