为什么要用WRF计算非绝热加热项，以及如何输出非绝热加热项.

前言：

• 如果想要研究非绝热加热过程对于涡旋生成发展传播过程中的影响，可以通过位涡（PV）方程来进行诊断。位涡方程相比于传统的EKE诊断方程的优势在于其不守恒性可以直接归因于非绝热加热过程（Hoskins et al., 1985）。
• 也就是说，PV方程中将非绝热加热这一项在方程单独分开，而不是像EKE方程那样将斜压项和非绝热加热项放在了同一个源项中，便于计算非绝热加热过程对于PV发展传播的贡献。

为什么要通过WRF输出非绝热加热项

一般的非绝热加热数据，需要通过WRF输出，原因如下两点：

• 现有的再分析资料中对于非绝热加热数据的缺失；
• 基于参数化计算的已有的非绝热加热资料不够准确 (Luo & Yanai, 1984)。

Q:How do I estimate the heating profile?

Answer:

• You need to add up RTHCUTEN (from cumulus), RTHRATEN (from radiation), RTHBLTEN (from PBL parameterization), RTHNDGDTEN (if nudging is applied), and H_DIABATIC (from microphysics).
• 也就是说，你要将RTHCUTEN (from cumulus), RTHRATEN (from radiation), RTHBLTEN (from PBL parameterization), RTHNDGDTEN (if nudging is applied), and H_DIABATIC
  在WRF中先输出，然后将这几个变量相加，得到的就是总的非绝热加热率

这里简单表达为：

$Q=Q_{\mathrm{m}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{r}\mathrm{o}\mathrm{p}\mathrm{h}\mathrm{y}\mathrm{s}\mathrm{i}\mathrm{c}\mathrm{s}}+Q_{\mathrm{b}\mathrm{o}\mathrm{u}\mathrm{n}\mathrm{d}\mathrm{a}\mathrm{r}{\mathrm{y}}_{\mathrm{l}}\mathrm{a}\mathrm{y}\mathrm{e}\mathrm{r}}+Q_{\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{d}\mathrm{i}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{i}\mathrm{o}\mathrm{n}}+Q_{\mathrm{c}\mathrm{u}\mathrm{m}\mathrm{u}\mathrm{l}\mathrm{u}\mathrm{s}}$

分别表示由云微物理过程、边界层通量交换、辐射过程和积云对流过程产生的非绝热加热过程。

对于多层嵌套网格，可能去掉积云对流参数化过程的那一项，只使用前三项

如何在WRF输出指定变量？

主要有两个方式，在之前的博文中有过详细介绍，这里不展开叙述了。

WRF中删除、添加变量

[1] Luo, H., & Yanai, M. (1984). The Large-Scale Circulation and Heat Sources over the Tibetan Plateau and Surrounding Areas during the Early Summer of 1979. Part II: Heat and Moisture Budgets, Monthly Weather Review, 112(5), 966-989.
[2] Hoskins, B. J., McIntyre, M., & Robertson, A. W. (1985). On the use and significance of isentropic potential vorticity maps. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 111(470), 877–946.

https://forum.mmm.ucar.edu/threads/adding-diabatic-heating-rates-to-wrf-arw-real-outputs.5423/
https://forum.mmm.ucar.edu/threads/latent-heating-from-cumulus-parameterization.8797/
https://forum.mmm.ucar.edu/threads/microphysics-heating-tendency-and-relationship-with-cumulus-scheme.9738/#p19094