wavewatch3v418安装使用教程浙江海洋大学修改于0322.docx
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wavewatch3v418安装使用教程浙江海洋大学修改于0322
Wavewatch3.v4.18在服务器上安装使用教程
浙江海洋学院盛叶新
鉴于wavewatch3.v4.18的安装仅限于一本全英文的mannul手册，网络上没有任何有帮助的安装教程以及使用教程。
因此，我于2015年10月在浙江海洋大学学习wavewatch3.v4.18时，在中国海大的两位师兄的帮助下成功安装了模式，仅针对我们学校的某个服务器安装的一些问题和步骤进行下列总结。
一、环境变量设置
安装ww3之前需要加载编译器并设置环境变量，不同的服务器有不同的加载方式，一般情况下使用modulelist查看当前已加载编译器，moduleavail查看可加载编译器，moduleloadname加载name编译器。
安装ww3需要加载ifort、icc和openmpi-Intel（注意：
使用openmpi-Intel是因为我们的集群上安装的是这个，其他mpi有关的编译器没有使用过，所以不太清楚）三个编译器。
但我使用的服务器上不可使用module命令（具体原因和服务器配置有关，我没有权限深究，此处不做详解），因此我们设置环境变量文件.bashrc文件。
在修改之前，使用whichifort、whichicc和whichmpirun查看三个编译的安装目录。
根目录下输入vi.bashrc添加如下代码：
exportPATH=$PATH:
/（使用查找出来的ifort和icc安装目录）/bin/（可能发生ifort和icc是同一个目录，此处填写该目录）
exportPATH=$PATH:
/（使用查找出来的mpi安装目录）/bin
exportLD_LIBRARY_PATH=/（使用查找出来的mpi安装目录）/lib/:
$LD_LIBRARY_PATH
此时环境变量则修改完毕，记得使用source.bashrc加载设置好的环境变量，然后继续完成安装。
二、ww3安装和编译
1.安装
个人建议直接上传ww3的压缩文件，这样可以节约时间，也可先在windows下解压后在上传，最好是建立一个新的文件夹，这样不会发生文件找不到的情况。
我提供的是4.18版本，文件夹示例：
/public/home/shao002113/wwatch3.v4.18
上传完毕后，按如下步骤进行：
（注意空格）
tarxvfwwatch3.v4.18-C/public/home/shao002113/wwatch3.v4.18
cdwwatch3.v4.18
chmod+xinstall_ww3_tar
./install_ww3_tar
接下来进入安装了，他会问你一些问题，让你选择（y/n）的时候基本都是y。
有一个是选择安装模式，一个是L一个是G，安装选择G，然后有些设置需要修改，如下：
Printerforlistings[printer]:
printer
Compilerforaux.[f77]:
ifort
Compilerforaux.[cc]:
icc
Scratchspace[/tmp]：
这是一个关于tmp文件夹的设置，第一次安装不用修改
Savesourcecodefiles:
yes
Savelistingfiles:
yes
之后出现的一律选择yes，会显示安装结束end。
2.添加环境变量
在根目录下输入命令：
vi.bashrc
在文本中添加：
exportPATH=$PATH:
/（ww3完整安装目录）/bin
exportPATH=$PATH:
/（ww3完整安装目录）/exe
保存并退出。
根目录下输入命令：
source.bashrc（这是修改.bashrc后的必要步骤）。
验证路径是否添加成功，根目录下输入whichw3_make.若成功修改，则会出现ww3完整目录。
3.修改comp、link、switch
进入bin文件夹，将comp.Intel和link.Intel 复制成comp和link即：
cpcomp.Intelcomp
cplink.Intellink
使用vi编辑器修改comp和link。
修改如下：
comp中（大约96行处）修改成如下
if["$mpi_mod"='yes']
then
comp=mpiifort
whichmpiifort1>/dev/null2>/dev/null
OK=$?
if[$OK!
=0]
then
comp=mpif90
fi
else
comp=ifort
fi
link中（大约104行）修改成如下
if["$mpi_mod"='yes']
then
comp=mpiifort
whichmpiifort1>/dev/null2>/dev/null
OK=$?
if[$OK!
=0]
then
comp='mpif90'
fi
opt="-O3-o$prog"
else
comp=ifort
fi
switch中把SHRD改为MPIDIST（注意此处空格，否则会出错）。
三个文件修改完毕后给予执行权限。
chmod+ucomplinkswitch
4.运行make_MPI
直接输入命令make_MPI即可。
如果没有错误显示则编译成功，一般会出现两个错误，但不影响模式的运行计算，到此ww3安装编译成功。
三、数据提取
WW3对于输入数据文件的类型没有固定要求，本人常用的是风场为dat文件，地形为ASCII文件。
那么输入数据的格式有着一定的要求。
对于风场来说，数据排列方式如下：
第一行是时间，如2015年6月1日0点0时0分，则写为：
20150601000000（注意年月日和时分秒之间存在空格）。
接下来是两个矩阵，第一个是风场u，第二个是风场v。
接下来是地形，说是地形，其实就是水深，大于等于0的设为无效值就好。
当地行存为ASCII文件时，务必知道其绘出的地形图是什么形式的，在后面的修改脚本出需要用到。
四、脚本修改
1.ww3_grid.inp
$--------------------------------------------------------------------$
$WAVEWATCHIIIGridpreprocessorinputfile$
$--------------------------------------------------------------------$
$Gridname（C*30,inquotes）
$
'TESTGRID（GULFOFNOWHERE）'（此处是使用的网格名称）
$
$Frequencyincrementfactorandfirstfrequency（Hz）----------------$
$numberoffrequencies（wavenumbers）anddirections,relativeoffset
$offirstdirectionintermsofthedirectionalincrement[-0.5,0.5].
$Inversions1.18and2.22ofthemodelthisvaluewasbydefiniton0,
$itisaddedtomitigatetheGSEforafirstorderscheme.Notethat
$thisfactorisIGNOREDintheprintplotsinww3_outp.
$
1.10.0411825240.（频率间隔初始频率波速波向）
$
$Setmodelflags----------------------------------------------------$
$-FLDRYDryrun（input/outputonly,nocalculation）.
$-FLCX,FLCYActivateXandYcomponentofpropagation.
$-FLCTH,FLCKActivatedirectionandwavenumbershifts.
$-FLSOUActivatesourceterms.
$
FTTTFT（上方六项的开关）
$
$Settimesteps-----------------------------------------------------$
$-Timestepinformation（thisinformationisalwaysread）
$maximumglobaltimestep,maximumCFLtimestepforx-yand
$k-theta,minimumsourcetermtimestep（allinseconds）.
$
900.950.900.300.（第一个数和第三个数一般是第二个数的两倍，第二个数使用程序计算，最后一个一般为30）
$
$Startofnamelistinputsection------------------------------------$
$StartingwithWAVEWATCHIIIversion2.00,thetunableparameters
$forsourceterms,propagationschemes,andnumericsarereadusing
$namelists.Anynamelistfoundinthefolowingsectionsuptothe
$end-of-sectionidentifierstring（seebelow）istemporarilywritten
$toww3_grid.scratch,andreadfromthereifnecessary.Namelists
$notneededforthegivenswitchsettingswillbeskipped
$automatically,andtheorderofthenamelistsisimmaterial.
$Asanexample,namelistinputtochangeSWELLFandZWNDinthe
$TolmanandChalikovinputwouldbe
$
$&SIN2SWELLF=0.1,ZWND=15./（此处均属于对源函数的调整，手册有相关介绍）
$
$Defineconstantsinsourceterms-----------------------------------$
$
$Stresses------------------------------
$TC1996withcap:
NamelistFLX3
$CDMAX:
MaximumallowedCD（cap）
$CTYPE:
Captype:
$0:
Discontinuous（default）.
$1:
Hyperbolictangent.
$Hwang2011:
NamelistFLX4
$CDFAC:
re-scalingofdrag
$
$Linearinput----------------------------
$CavaleriandM-R:
NamelistSLN1
$CLIN:
Proportionalityconstant.
$RFPM:
FactorforfPMinfilter.
$RFHF:
Factorforfhinfilter.
$
$Exponentialinput-------------------------
$WAM-3:
NamelistSIN1
$CINP:
Proportionalityconstant.
$
$TolmanandChalikov:
NamelistSIN2
$ZWND:
Heightofwind（m）.
$SWELLF:
swellfactorin（n.nn）.
$STABSH,STABOF,CNEG,CPOS,FNEG:
$c0,ST0,c1,c2andf1in.（n.nn）
$through（2.65）fordefinitionof
$effectivewindspeed（!
/STAB2）.
$WAM4andvariants:
NamelistSIN3
$ZWND:
Heightofwind（m）.
$ALPHA0:
minimumvalueofCharnockcoefficient
$Z0MAX:
maximumvalueofair-sideroughnessz0
$BETAMAX:
maximumvalueofwind-wavecoupling
$SINTHP:
powerofcosineinwindinput
$ZALP:
waveageshifttoaccountforgustiness
$TAUWSHELTER:
shelteringofshortwavestoreduceu_star
$SWELLFPAR:
choiceofswellattenuationformulation
$（1:
TC1996,3:
ACC2008）
$SWELLF:
swellattenuationfactor
$ExtraparametersforSWELLFPAR=3only
$SWELLF2,SWELLF3:
swellattenuationfactors
$SWELLF4:
ThresholdReynoldsnumberforACC2008
$SWELLF5:
Relativeviscousdecaybelowthreshold
$Z0RAT:
roughnessforoscil.flow/meanflow
$BYDRZinput:
NamelistSIN6
$SINA0:
factorfornegativeinput
$SINU10:
windspeedscalingoption
$
$Nonlinearinteractions-----------------------
$DiscreteI.A.:
NamelistSNL1
$LAMBDA:
Lambdainsourceterm.
$NLPROP:
Cinsourcterm.NOTE:
default
$valuedependsonothersource
$termsselected.
$KDCONV:
FactorbeforekdinEq.（n.nn）.
$KDMIN,SNLCS1,SNLCS2,SNLCS3:
$Minimumkd,andconstantsc1-3
$indepthscalingfunction.
$Exactinteractions:
NamelistSNL2
$IQTYPE:
Typeofdepthtreatment
$1:
Deepwater
$2:
Deepwater/WAMscaling
$3:
Shallowwater
$TAILNL:
Parametrictailpower.
$NDEPTH:
Numberofdepthsinforwhich
$integrationspaceisestablished.
$UsedforIQTYPE=3only
$NamelistANL2
$DEPTHS:
ArraywithdepthsforNDEPTH=3
$Gen.MultipleDIA:
NamelistSNL3
$NQDEF:
Numberofquadruplets.
$MSC:
Scalingconstant'm'.
$NSC:
Scalingconstant'N'.
$KDFD:
Deepwaterrelativefilterdepth,
$KDFS:
Shallowwaterrelativefilterdepth,
$NamelistANL3
$QPARMS:
5xNQDEFparamatersdescribingthe
$quadruplets,repeatingLAMBDA,MU,DT12.
$CdeepandCshal.Seeexamplesbelow.
$
$TraditionalDIAsetup（default）:
$
$&SNL3NQDEF=1,MSC=0.00,NSC=-3.50/
$&ANL3QPARMS=0.250,0.000,-1.0,0.1000E+08,0.0000E+00/
$
$GMD3from2010report（G13dinlaterpaper）:
$
$&SNL3NQDEF=3,MSC=0.00,NSC=-3.50/
$&ANL3QPARMS=0.126,0.000,-1.0,0.4790E+08,0.0000E+00,
$0.237,0.000,-1.0,0.2200E+08,0.0000E+00,
$0.319,0.000,-1.0,0.1110E+08,0.0000E+00/
$
$G35dfrom2010report:
$
$&SNL3NQDEF=5,MSC=0.00,NSC=-3.50/
$&ANL3QPARMS=0.066,0.018,21.4,0.170E+09,0.000E+00,
$0.127,0.069,19.6,0.127E+09,0.000E+00,
$0.228,0.065,2.0,0.443E+08,0.000E+00,
$0.295,0.196,40.5,0.210E+08,0.000E+00,
$0.369,0.226,11.5,0.118E+08,0.000E+00/
$
$NonlinearfilterbasedonDIA-------------------
$NamelistSNLS
$A34:
Relativeoffsetinquadruplet
$FHFC:
Proportionalityconstants.
$DMN:
Maximumrelativechange.
$FC1-3:
Constantsinfrequencyfilter.
$
$Dissipation----------------------------
$WAM-3:
NamelistSDS1
$CDIS,APM:
Asinsourceterm.
$
$TolmanandChalikov:
NamelistSDS2
$SDSA0,SDSA1,SDSA2,SDSB0,SDSB1,PHIMIN:
$Constantsa0,a1,a2,b0,b1and
$PHImin.
$
$WAM4andvariants:
NamelistSDS3
$SDSC1:
WAM4Cdscoeffient
$MNMEANP,WNMEANPTAIL:
powerofwavenumber
$formeandefinitionsinSdsandtail
$SDSDELTA1,SDSDELTA2:
relativeweights
$ofkandk^2partsofWAM4dissipation
$SDSLF,SDSHF:
coefficientforactivationof
$WAM4dissipationforunsaturated（SDSLF）and
$saturated（SDSHF）partsofthespectrum
$SDSC2:
Saturationdissipationcoefficient
$SDSC4:
ValueofB0=B/BrforwichSdsiszero
$SDSBR:
ThresholdBrforsaturation
$SDSP:
powerof（B/Br-B0）inSds
$SDSBR2:
ThresholdBr2fortheseparationof
$WAM4dissipationinsaturatedandnon-saturated
$SDSC5:
coefficientforturbulencedissipation
$SDSC6:
WeightfortheistropicpartofSds_SAT
$SDSDTH:
Angularhalf-widthforintegrationofB
$
$BYDRZ:
NamelistSDS6
$SDSET:
Selectthresholdnormalizationspectra
$SDSA1,SDSA2,SDSP1,SDSP2:
$CoefficientsfordissipationtermsT1andT2
$:
NamelistSWL6
$SWLB1:
Coefficientforswelldissipation
$
$Bottomfriction---------------
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