大气环流模式物理过程大气运动并不是孤立的，上面要接受来自太阳辐射的影响，下面与地球表面接触，这就构成了AGCM的下边界
由于地球表面凹凸不平，既有陆地，又有海洋，既有高山，又有平地，既有森林又有沙漠，还有冰雪覆盖，它们对大气的影响既有动力，又有热力的
同时由于大气自身的运动和外界的影响，又会发生凝结，产生降水，改变大气温度和湿度，因此如何处理好这些被称之为非绝热的物理过程对AGCM是至关重要的
这些物理过程主要有：（1）辐射，包括来着太阳的短波辐射和大气及地球自身放出的长波辐射；（2）凝结加热和降水，包括大尺度上升运动产生的凝结和小尺度积云对流的作用；（3）湍流扩散和地面过程，包括来自下垫面（水面和陆地表面）的摩擦、感热和蒸发潜热的计算以及大气中的湍流垂直输送过程和水平扩散；(4)地形的影响，包括大尺度地形的动力
热力作用和小尺度（次网络)地形激发的重力波在稳定层结下上传对运动的·影响
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