阶梯地形坐标h(step-mountain coordinate),理学-大气科学-多圈层耦合数值模式-数值模式动力框架-垂直坐标变换,为了简化大气数值模式中下边界条件的处理,地形追随坐标(或者低层地形追随坐标,而中高层采用高度坐标或气压坐标的混合垂直坐标)成为首选。在传统的高度坐标或气压坐标系中,气压梯度力仅由一项即可表示,但当采用地形追随坐标时,气压梯度力项会被表示为两个大小相同,符号相反项的差,从而造成显著的计算误差。并且,在复杂地形地区的平流计算过程中,由于临近格点间的温度和比湿差异大,也容易产生较大计算误差。这些问题在陡峭地形处变得尤为明显。为了克服地形追随坐标处理陡峭地形时的困难,1984年,梅辛格(Mesinger)提出了阶梯地形坐标:以减小气压梯度力计算误差。式中为气压,下标、、分别表示模式顶、地面和参考态。阶梯地形坐标,就是阶梯状地形包络面的追随坐标系,模式面在低层与阶梯呈交叉。起伏的地形以不连续的台阶表示,网格区域内地形高度相同,网格间存在地形突变,阶梯地形坐标面则是光滑的。