WRF运行-完整
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WRF Model (ARW and NMM dynamical cores) – Initialization programs for real and (for ARW) idealized data (real.exe/ideal.exe) – Numerical integration program (wrf.exe)
2个步骤：1）./real.exe 2) ./wrf.exe
met_em*文件
wrfinput* wrfbdy*
wrfout*文件
安装WRFV3
1. 解压 tar -zvxf WRFV3.5.1.TAR.gz 得到WRFV3文件夹
2. bedug，替换更新程序
3. ./configure 配置文件 选择平台 :19
是否反馈：0 or 1 最外层网格是否平滑：0 or 1 or 2
0 ：no smoothing 1 ：1-2-1 平滑，只用于feedback=1 2 (缺省)： smoothing-desmoothing，只用于feedback=1
Namelist.input 自动移动网格（用来模拟台风）
每隔多长时间计算一次涡旋的中心位置 (分钟) 台风的最大风速（m/s），用于计算扫 描半径 移动网格到粗网格边界的最小格点数
隔（分钟），表示每多少分钟生成一个断 点文件。
Namelist.input
分子 分母
积分步长，≤6*dx（最外层网格） 如果积分步长有小数部分（分子/分母）
总网格数
东西方向的格点数 南北方向的格点数 垂直层数
对流层顶高度（Pa） WPS得到的met数据的垂直层数 和土壤层数
每一层网格的水平分辨率（米）
需要的软件环境
编译语言 Fortran 90/95 compiler C compiler
脚本语言 Perl
库 netCDF library
Public domain mpich for MPI 通过客户端登录（ssh）
环境变量需要在根目录下的.bashrc中添加 module list查看已经加载的库
Model），
– 由许多美国研究部门及大学的科学家公共参 与进行开发研究的新一代中尺度预报模式和 同化系统。
WRF ：联合模式
Version 1.0 WRF was released December 2000 Version 2.0: May 2004 (NMM added, EM nesting released) Version 2.1: August 2005 (EM becomes ARW) Version 2.2: December 2006 (WPS released) Version 3.0: April 2008 (includes global ARW version) Version 3.1: April 2009
Namelist.input
模拟总时长
起止时间 （年，月，日，分，秒） 每一列代表一层网格
输入的met资料的时间间隔， 生成的边界场的时间间隔（秒） 输出数据的时间间隔（分钟） 每个wrfout里面记录多少个时 次的数据 各种数据的IO格式 ：2表示netcdf 运行WRF时输出运行记录的级别，数 值越大，输出的信息越详细
Compile for nesting? (1=basic, 2=preset moves, 3=vortex following) [default]:
1=basic, 有嵌套 2=preset moves, 指定移动网格 3=vortex following 自动移动网格
生成configure.wrf文件
追踪台风中心的层次（Pa） 移动网格开始移动的时间（分钟）
Namelist.input
微物理过方案
长波和短波辐射方案
调用辐射方案的时间（分钟） 近地面层方案 陆面过程方案
边界层方案 调用边界层方案的时间（分钟） 积云参数化方案 调用积云参数化方案的时间（分钟） 是否考虑热量和水汽通量（1 or 0） 是否考虑雪盖效应（1 or 0） 是否考虑辐射光学厚度中的云效应（1 or 0）
< 5km; 粗网格用95 真实的高分辨率模拟
真实的高分辨率模拟
真实的高分辨率模拟
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
大型机提交作业脚本：run.sh
#!/bin/bash #PBS -S /bin/bash #PBS -N 2011…(学号) #PBS -P P002427001 #PBS -q Economy #PBS -l nodes=1:ppn=6 #PBS -l jobtype=parallel #PBS -l walltime=24:00:00
post processing tools (ARWpost, NCL, RIP...) WRF-Var (separate tutorial given at NCAR)
) WRF-Chem (separate tutorial given at NCAR
Email: wrfhelp@ucar.edu
– Version 3.1.1 August 2009
Version 3.2: April 2010
– Version 3.2.1 August 2010
Version 3.3: May 2011 Version 3.4: April 6, 2012
Version 3.4.1: August 16, 2012
nuHale Waihona Puke Baidu.exe
若编译未成功：
Namelist.input
&time_control：模拟总时长，输出的资料 间隔等等
&domains：描述网格有关 &physics：选择物理过程 &fdda：grid nudging，谱nudging，obs
nudging &dynamics：动力参数 &bdy_control：边界条件 &grib2：grib2资料的处理 &namelist_quilt：MPI的输入输出 &tc：台风初始化
Namelist.input
嵌套网格是否有初始场
input_from_file =.true.,.true.,.true., input_from_file =.true.,.false.,.false.,
断点启动的设置
正常运行时：restart=.false. 需要断点启动时： restart=.true. restart_interval：生成断点文件的时间间
(“static” fields静态场) 解码GRIB文件，得到气象数据 (u, v, T, q, surface
pressure, soil data, snow data, sea-surface temperature, etc.) 将气象数据差值到水平网格格点和垂直模式层
WRF模式的安装与运行
宋耀明 大气科学学院
WRF Modeling System Overview
What is WRF?
WRF: Weather Research and Forecasting Model
– 用途：研究 and 预报 – ARW（the Advanced Research WRF） – NMM（the Nonhydrostatic Mesoscale
User Web pages:
ARW:http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/ NMM:http://www.dtcenter.org/wrf-
nmm/users/ – Latest update for the modeling system – WRF software download – Various documentation
预报人员 相关的应用科学家 ( 空气和质量，水文，
公共事业方面)
Modeling System Components
WRF Pre-processing System (WPS) – Real-data interpolation for NWP runs – New obsgrid program for adding more obs to analysis
ARW only – 区域气候和季节时间尺度研究 – 化学模式耦合 – 全球模拟 – 台风模拟 – 多尺度上的理想实验 (e.g. 对流convection, 斜压波动baroclinic waves, 涡的模拟large eddy simulations)
Who uses WRF?
大气方面的科学家，学者 (动力 dynamics, 物理过程physics, 天气 weather, 气候研究climate research)
4. ./compile 编译
./compile em_real 编译信息在屏幕上直 接显示
./compilie em_real >& compile.log 编
5. 编译成功： WRFV3/test/em_real目录下生成： real.exe, wrf.exe, tc.exe, ndown.exe,
ifsnow：只有在 sf_surface_physics=1时才有效
icloud：只有在ra_sw_physics=1,4以
Namelist.input &physics：选择物理过程
V 3.0. V 3.1. V 3.2. V 3.0.
理想云模式 真实的高分辨率模拟
中尺度格点尺度 真实的高分辨率模拟
Version 3.5: April 18, 2013
Version 3.5.1: September 23, 2013
What can WRF be used for?
ARW and NMM – 大气中的物理过程和参数化的研究 – 个例研究 – 实时数值天气预报 – 资料同化 – 动力过程和组织天气预报教学
固定边界的宽度 固定区的格点数，不能修改 缓冲区的格点数 是否使用固定边界（最外层网格有效） 是否是嵌套网格
spec_bdy_width = spec_zone + relax_zone.
固定边界（海绵边界）：真实模拟
周期边界 对称边界
理想模拟
开放边界
Namelist.input &tc：台风初始化
（一）安装WRFV3
WRFV 功能
REAL真实个例
– 为real-data 个例创建初始条件和边界条件 – 控制动力平衡 – 选择不同的物理过程 – 移动网格，双向嵌套网格，单项嵌套网格 – 断点启动restart – 输出数据wrfout
real case的模拟
运行目录：WRFV3/test/em_real
土地和土壤类型数据的来源 土壤层数
Namelist.input
radt：建议和最外层网格的水平分辨率 的km数一致，1分钟/1km，且每层网 格使用一样的数值
cu_physics：网格分辨率≤10km，不 使用积云参数化方案，即设为0
isfflx：1表示打开，0表示关闭；在 选用边界层方案且近地面层方案 （sf_sfclay_physics)=1,5,7,11 时 该选项有效。
• Users’ Guide • Technical Note (ARW Description)
User Support
从这里开始：
http://www2.mmm.ucar.edu/wrf/OnLineTu torial/index.htm
安装 WRF-ARW
前处理：WPS 主模块：WRFV 后处理：ARWpost
cd $PBS_O_WORKDIR
（二）安装WPS
工作流程
geogrid：处理地形资料和网格数据
ungrib：解码GRIB资料，得到气象要素场
metgrid：将气象要素场水平插值到地形资 料上
namelist.wps
WPS 功能
定义模拟的网格区域和网格数 处理模拟区域上的地形，土地类型，土壤类型等等
2个步骤：1）./real.exe 2) ./wrf.exe
met_em*文件
wrfinput* wrfbdy*
wrfout*文件
安装WRFV3
1. 解压 tar -zvxf WRFV3.5.1.TAR.gz 得到WRFV3文件夹
2. bedug，替换更新程序
3. ./configure 配置文件 选择平台 :19
是否反馈：0 or 1 最外层网格是否平滑：0 or 1 or 2
0 ：no smoothing 1 ：1-2-1 平滑，只用于feedback=1 2 (缺省)： smoothing-desmoothing，只用于feedback=1
Namelist.input 自动移动网格（用来模拟台风）
每隔多长时间计算一次涡旋的中心位置 (分钟) 台风的最大风速（m/s），用于计算扫 描半径 移动网格到粗网格边界的最小格点数
隔（分钟），表示每多少分钟生成一个断 点文件。
Namelist.input
分子 分母
积分步长，≤6*dx（最外层网格） 如果积分步长有小数部分（分子/分母）
总网格数
东西方向的格点数 南北方向的格点数 垂直层数
对流层顶高度（Pa） WPS得到的met数据的垂直层数 和土壤层数
每一层网格的水平分辨率（米）
需要的软件环境
编译语言 Fortran 90/95 compiler C compiler
脚本语言 Perl
库 netCDF library
Public domain mpich for MPI 通过客户端登录（ssh）
环境变量需要在根目录下的.bashrc中添加 module list查看已经加载的库
Model），
– 由许多美国研究部门及大学的科学家公共参 与进行开发研究的新一代中尺度预报模式和 同化系统。
WRF ：联合模式
Version 1.0 WRF was released December 2000 Version 2.0: May 2004 (NMM added, EM nesting released) Version 2.1: August 2005 (EM becomes ARW) Version 2.2: December 2006 (WPS released) Version 3.0: April 2008 (includes global ARW version) Version 3.1: April 2009
Namelist.input
模拟总时长
起止时间 （年，月，日，分，秒） 每一列代表一层网格
输入的met资料的时间间隔， 生成的边界场的时间间隔（秒） 输出数据的时间间隔（分钟） 每个wrfout里面记录多少个时 次的数据 各种数据的IO格式 ：2表示netcdf 运行WRF时输出运行记录的级别，数 值越大，输出的信息越详细
Compile for nesting? (1=basic, 2=preset moves, 3=vortex following) [default]:
1=basic, 有嵌套 2=preset moves, 指定移动网格 3=vortex following 自动移动网格
生成configure.wrf文件
追踪台风中心的层次（Pa） 移动网格开始移动的时间（分钟）
Namelist.input
微物理过方案
长波和短波辐射方案
调用辐射方案的时间（分钟） 近地面层方案 陆面过程方案
边界层方案 调用边界层方案的时间（分钟） 积云参数化方案 调用积云参数化方案的时间（分钟） 是否考虑热量和水汽通量（1 or 0） 是否考虑雪盖效应（1 or 0） 是否考虑辐射光学厚度中的云效应（1 or 0）
< 5km; 粗网格用95 真实的高分辨率模拟
真实的高分辨率模拟
真实的高分辨率模拟
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
Namelist.input
大型机提交作业脚本：run.sh
#!/bin/bash #PBS -S /bin/bash #PBS -N 2011…(学号) #PBS -P P002427001 #PBS -q Economy #PBS -l nodes=1:ppn=6 #PBS -l jobtype=parallel #PBS -l walltime=24:00:00
post processing tools (ARWpost, NCL, RIP...) WRF-Var (separate tutorial given at NCAR)
) WRF-Chem (separate tutorial given at NCAR
Email: wrfhelp@ucar.edu
– Version 3.1.1 August 2009
Version 3.2: April 2010
– Version 3.2.1 August 2010
Version 3.3: May 2011 Version 3.4: April 6, 2012
Version 3.4.1: August 16, 2012
nuHale Waihona Puke Baidu.exe
若编译未成功：
Namelist.input
&time_control：模拟总时长，输出的资料 间隔等等
&domains：描述网格有关 &physics：选择物理过程 &fdda：grid nudging，谱nudging，obs
nudging &dynamics：动力参数 &bdy_control：边界条件 &grib2：grib2资料的处理 &namelist_quilt：MPI的输入输出 &tc：台风初始化
Namelist.input
嵌套网格是否有初始场
input_from_file =.true.,.true.,.true., input_from_file =.true.,.false.,.false.,
断点启动的设置
正常运行时：restart=.false. 需要断点启动时： restart=.true. restart_interval：生成断点文件的时间间
(“static” fields静态场) 解码GRIB文件，得到气象数据 (u, v, T, q, surface
pressure, soil data, snow data, sea-surface temperature, etc.) 将气象数据差值到水平网格格点和垂直模式层
WRF模式的安装与运行
宋耀明 大气科学学院
WRF Modeling System Overview
What is WRF?
WRF: Weather Research and Forecasting Model
– 用途：研究 and 预报 – ARW（the Advanced Research WRF） – NMM（the Nonhydrostatic Mesoscale
User Web pages:
ARW:http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/ NMM:http://www.dtcenter.org/wrf-
nmm/users/ – Latest update for the modeling system – WRF software download – Various documentation
预报人员 相关的应用科学家 ( 空气和质量，水文，
公共事业方面)
Modeling System Components
WRF Pre-processing System (WPS) – Real-data interpolation for NWP runs – New obsgrid program for adding more obs to analysis
ARW only – 区域气候和季节时间尺度研究 – 化学模式耦合 – 全球模拟 – 台风模拟 – 多尺度上的理想实验 (e.g. 对流convection, 斜压波动baroclinic waves, 涡的模拟large eddy simulations)
Who uses WRF?
大气方面的科学家，学者 (动力 dynamics, 物理过程physics, 天气 weather, 气候研究climate research)
4. ./compile 编译
./compile em_real 编译信息在屏幕上直 接显示
./compilie em_real >& compile.log 编
5. 编译成功： WRFV3/test/em_real目录下生成： real.exe, wrf.exe, tc.exe, ndown.exe,
ifsnow：只有在 sf_surface_physics=1时才有效
icloud：只有在ra_sw_physics=1,4以
Namelist.input &physics：选择物理过程
V 3.0. V 3.1. V 3.2. V 3.0.
理想云模式 真实的高分辨率模拟
中尺度格点尺度 真实的高分辨率模拟
Version 3.5: April 18, 2013
Version 3.5.1: September 23, 2013
What can WRF be used for?
ARW and NMM – 大气中的物理过程和参数化的研究 – 个例研究 – 实时数值天气预报 – 资料同化 – 动力过程和组织天气预报教学
固定边界的宽度 固定区的格点数，不能修改 缓冲区的格点数 是否使用固定边界（最外层网格有效） 是否是嵌套网格
spec_bdy_width = spec_zone + relax_zone.
固定边界（海绵边界）：真实模拟
周期边界 对称边界
理想模拟
开放边界
Namelist.input &tc：台风初始化
（一）安装WRFV3
WRFV 功能
REAL真实个例
– 为real-data 个例创建初始条件和边界条件 – 控制动力平衡 – 选择不同的物理过程 – 移动网格，双向嵌套网格，单项嵌套网格 – 断点启动restart – 输出数据wrfout
real case的模拟
运行目录：WRFV3/test/em_real
土地和土壤类型数据的来源 土壤层数
Namelist.input
radt：建议和最外层网格的水平分辨率 的km数一致，1分钟/1km，且每层网 格使用一样的数值
cu_physics：网格分辨率≤10km，不 使用积云参数化方案，即设为0
isfflx：1表示打开，0表示关闭；在 选用边界层方案且近地面层方案 （sf_sfclay_physics)=1,5,7,11 时 该选项有效。
• Users’ Guide • Technical Note (ARW Description)
User Support
从这里开始：
http://www2.mmm.ucar.edu/wrf/OnLineTu torial/index.htm
安装 WRF-ARW
前处理：WPS 主模块：WRFV 后处理：ARWpost
cd $PBS_O_WORKDIR
（二）安装WPS
工作流程
geogrid：处理地形资料和网格数据
ungrib：解码GRIB资料，得到气象要素场
metgrid：将气象要素场水平插值到地形资 料上
namelist.wps
WPS 功能
定义模拟的网格区域和网格数 处理模拟区域上的地形，土地类型，土壤类型等等