WRF模式运行手册.docx

1、WRF模式运行手册WRF 模式运行手册二一年八月二十四日 第一部分 WRF模式介绍WRF(Weather Research Forecast)模式系统是由许多美国研究部门及大学的科学家共同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模式系统的开发计划是在1997年由NCAR中小尺度气象处、NCEP的环境模拟中心、FSL的预报研究处和奥克拉荷马大学的风暴分析预报中心四部门联合发起建立的，并由国家自然科学基金和NOAA共同支持。现在，这项计划，得到了许多其他研究部门及大学的科学家共同参与进行开发研究。WRF模式系统具有可移植、易维护、可扩充、高效率、方便的等诸多特性，将为新的科研成果运

2、用于业务预报模式更为便捷，并使得科技人员在大学、科研单位及业务部门之间的交流变得更加容易。 WRF模式系统将成为改进从云尺度到天气尺度等不同尺度重要天气特征预报精度的工具。重点考虑110公里的水平网格。模式将结合先进的数值方法和资料同化技术，采用经过改进的物理过程方案，同时具有多重嵌套及易于定位于不同地理位置的能力。它将很好的适应从理想化的研究到业务预报等应用的需要，并具有便于进一步加强完善的灵活性。第二部分 模式运行环境搭建1、所需的各种组件：(1)一般的32位或64位PC均可，当然也可以是集群或高性能计算机(2）一般的Linux操作系统或类Unix操作系统(3）基本的编译环境，例如gcc

3、、perl、 BourneShell、 CShell、make、m4、sed、awk等等以及相应的库(4）Fortran编译器,一般用PGI或Intel的(5) NetCDF (Because most of the WRF post-processing packages assume that the data from the WRF model, the WPS package, or the WRF-Var program is using the netCDF libraries)(6) 如果是要跑并行的，一般就可以装mpich或openmpi(7)后处理一般可以使用GrADS 、

4、NCL 、RIP4、Vis5D(8) 一般安装完上术软件后都要把相对的可执行程序的路径设到环境变量中。2、 Linux操作系统安装（略）3、 安装PGI（1）解压缩PGI压缩包 $cd /home/name/Model, $mkdir PGI $tar -xvf pgilinux-715.tar.gz -C PGI $cd PGI $./install 出现提示信息 Do you accept these terms?accept,decline accept 1,single system install 2,Network install 1 Install the ACML?y/n n

5、Installation directory?/opt/pgi /usr/local/pgi Do you wish to install MPICH1?y/n q Do you want the files in the install directory to be read-only?y/n n install complete 把与安装版本相适应的license.dat拷贝到你安装的目录下(2) 配置.bashrc里的环境变量export PGI=/usr/local/pgi/linux86/7.1-4/export MANPATH=$MANPATH: $PGI/manexport L

6、M_LICENSE_FILE=/usr/local/pgi /license.datexport PATH=$PATH: $PGI/bin$source .bashrc为了试验pgi是否安装成功，可以打如下命令 $pgf90如果有如下提示信息，说明已安装成功 $pgf90-Warning-No files to process 如果大家是在更高版本的fedora下装pgi，估计pgi的版本也会相应的升高，(3) 编译命令编译FORTRAN程序：pgf90 byteswapio filename.for o filename.exe编译C程序：pgcc byteswapio filename.c

7、 o filename.exe4、安装netcdf（1）解压netcdf-4.0压缩包$mkdir /home/name/Program/netcdf$cd /home/name/Model$tar -xvf netcdf-4.0$cd netcdf-4.09 $./configure -prefix=/usr/local/netcdf FC=pgf90$make$make install（2）配置.bashrc里的环境变量export NETCDF=/usr/local/netcdfexport NETCDF_LIB=$NETCDF/libexport NETCDF_INC=$NETCDF/

8、includeexport PATH=$PATH: $NETCDF/bin试验netcdf安装是否成功. $which ncdump$ncdump如果出现使用说明则说明安装成功5、安装ncl（1）下载编译好的程序uname agcc version根据这两个命令的输出来选择下载的ncl版本：NCL 5.1.1 32-bit binary for i686 chips for LINUX (compiled with gcc 4.1.2)（2）解压程序包gunzip ncl_ncarg-5.1.1.i686_5.10.tar.gz（3）将解压后的程序包拷贝的你需要安装的目录(以/usr/loca

9、l目录为例),并将包解开$ mkdir /usr/local$ cd /usr/local$ cp ncl_ncarg-5.1.0.i686_5.10.tar .$ tar -xvf ncl_ncarg-5.1.1.i686_5.10.tar（4）设置NCARG_ROOT环境变量export NCARG_ROOT=/usl/local/ncargexport NCARG_LIB=$ NCARG_ROOT /libexport NCARG_INC=$ NCARG_ROOT /includeexport PATH=$PATH: $ NCARG_ROOT /bin $source .bashrc （

10、5）设置DISPLAY 变量export DISPLAY=:0.0export DISPLAY=IP:0export DISPLAY=localhost:13.0如想试验安装是否成功$which idt$idt 如进入程序就说明已经成功第三部分 模式的编译安装1、编译安装WRF模式主体1)获取源程序包 (获取源程序代码可从WRF的官方网站下载)cp /win/soft/WRFV3.2.TAR.gz . 2)解压释放源程序包tar xvfz WRFV3.2.TAR.gz3)进入释放后的源程序目录cd WRFV34)配置编译环境configure 出现如下的选择列表：Please select f

11、rom among the following supported platforms. 1. Linux i486 i586 i686, gfortran compiler with gcc (serial) 2. Linux i486 i586 i686, gfortran compiler with gcc (smpar) 3. Linux i486 i586 i686, gfortran compiler with gcc (dmpar) 4. Linux i486 i586 i686, gfortran compiler with gcc (dm+sm) 5. Linux i486

12、i586 i686, g95 compiler with gcc (serial) 6. Linux i486 i586 i686, g95 compiler with gcc (dmpar) 7. Linux i486 i586 i686, PGI compiler with gcc (serial) 8. Linux i486 i586 i686, PGI compiler with gcc (smpar) 9. Linux i486 i586 i686, PGI compiler with gcc (dmpar) 10. Linux i486 i586 i686, PGI compile

13、r with gcc (dm+sm) 11. Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc (serial) 12. Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc (smpar) 13. Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc (dmpar) 14. Linux x86_64 i486 i586 i686, ifort compiler with icc (dm+sm) 15. Linux i486 i586

14、i686 x86_64, PathScale compiler with pathcc (serial) 16. Linux i486 i586 i686 x86_64, PathScale compiler with pathcc (dmpar)Enter selection 1-16 : (建议选择3)-Compile for nesting? (0=no nesting, 1=basic, 2=preset moves, 3=vortex following) default 0: (建议选择1)5)编译模式主体compile em_real 编译成功后，在main目录下有real.ex

15、e和wrf.exe。如果没有，则说明编译失败。2、编译WPS1)获取源程序包 (获取源程序代码可从WRF的官方网站下载)cp WPSV3.2.TAR.gz ./ 2)解压释放源程序包tar xvfz WPSV3.2.TAR 3)进入释放后的源程序目录cd WPS4)配置编译环境configure 出现如下的选择列表：-Please select from among the following supported platforms. 1. PC Linux i486 i586 i686, PGI compiler serial, NO GRIB2 2. PC Linux i486 i586

16、i686, PGI compiler serial 3. PC Linux i486 i586 i686, PGI compiler DM parallel, NO GRIB2 4. PC Linux i486 i586 i686, PGI compiler DM parallel 5. PC Linux i486 i586 i686, Intel compiler serial, NO GRIB2 6. PC Linux i486 i586 i686, Intel compiler serial 7. PC Linux i486 i586 i686, Intel compiler DM pa

17、rallel, NO GRIB2 8. PC Linux i486 i586 i686, Intel compiler DM parallel 9. PC Linux i486 i586 i686, g95 compiler, serial, NO GRIB2 10. PC Linux i486 i586 i686, g95 compiler, serial 11. PC Linux i486 i586 i686, g95 compiler, DM PARALLEL, NO GRIB2 12. PC Linux i486 i586 i686, g95 compiler, DM PARALLEL

18、 13. PC Linux i486 i586 i686, gfortran compiler, serial, NO GRIB2 14. PC Linux i486 i586 i686, gfortran compiler, serial 15. PC Linux i486 i586 i686, gfortran compiler, DM PARALLEL, NO GRIB2 16. PC Linux i486 i586 i686, gfortran compiler, DM PARALLELEnter selection 1-16 : (建议选择2)5)编译WPScompile wps 编

19、译成功后，在WPS的主目录下有geogrid.exe、ungrib.exe和metgrid.exe。如果没有，则说明编译失败。6)编译WPS的辅助工具compile util编译成功后，在util目录下有 g1print.exe、mod_levs.exe、plotgrids.exe、avg_tsfc.exe、g2print.exe、plotfmt.exe和rd_intermediate.exe。如果没有，则说明编译失败。配置编译环境是选择了不支持GRIB2的选项，所以g2print.exe是没有产生。3、安装WRFDA安装WRFDAV3前要先装三个外部库bufr（如不用bufr格式的数据，可以

20、不用装，这是3.1版本之前的WRFDA所不允许的），lapack，和blas$cd /home/name/Model$tar -xvf WRFDAV3.TAR.gz -C /home/name/Program$cd /home/name/Program $mkdir $tar -xvf /home/name/Model/bufrlib.tar $cd BUFR$cpp -traditional -I. -C -DRECL1 wrdlen.Fwrdlen.f/ x6 R L U% Z$cpp -traditional -I. -C -DRECL1 irev.Firev.f$ksh /home/n

21、ame/Program/WRFDA/var/scripts/compile_external/pgi_i386/setup_bufr7 $cd .此时 bufr安装成功$tar -xvf /home/name/Model/blas.tar ./$cd BLAS$ksh /home/name/Program/WRFDA/var/scripts/compile_external/pgi_i386/setup_blas$cd .blas安装成功$cd lapack-3.1.1$cp INSTALL/make.inc.LINUX ./make.inc修改make.inc，把其中g77或关于fortra

22、n的文字全部改成pgf90，把OPT改成-O2$ksh /home/name/Program/WRFDA/var/scripts/compile_external/pgi_i386/setup_lapack4 q&lapack安装成功配置.bashrc环境变量export BLAS=/home/name/Program/BLASexport LAPACK=/home/name/Program/lapack-3.1.1export BUFR=/home/name/Program/BUFRexport WRF_DA_CORE=1$source .bashrc现在开始安装WRFDA$cd /home

23、/name/Program/WRFDA* $./configure wrfda$./compile all_wrfvar如果/home/name/Program/WRFDA/var/da 里面有da_wrfvar.exe, da_update_bc.exe及它共26个.exe文件，那就说明WRFDA安装成功了4、安装RIP4解压缩RIP4压缩包$tar xvfz /home/name/Model/RIP4.tar.gz $cd /home/name/Program/RIP4$vi Makefile把linux（第94行）项中的NETCDFLIB和NETCDFINC和LIBS改成相应目录$mak

24、e linux如果生成rip, ripdp_mm5, ripdp_wrfarw等11个.exe文件则说明安装成功了。配置.bashrc环境变量 export RIP_ROOT=/home/name/Program/RIP4export PATH=$PATH: $RIP_ROOT$source .bashrc第四部分 模式的运行一、运行WPS，进行数据前处理1运行geogrid.exe，生成模式格点和处理静态数据1)获取静态资料用户可以从WRF的官方网站获取WRF模式运行所需的静态资料。高分辨率的静态数据压缩包有471M，解压后大约有11G，低分辩率的静态数据包有11.2M，解压后大约有264M

25、。解压数据tar xfzv /win/soft/数据/geog.tar.gz .到geog目录下查看一下： cd geog ls 2)编辑参数列表文件namelist.wps回到WPS的主目录，进行编辑操作。&sharewrf_core = ARW,max_dom = 1,io_form_geogrid = 2,opt_output_from_geogrid_path = ./,debug_level = 0/&geogridparent_id = 1,parent_grid_ratio = 1,i_parent_start = 1, j_parent_start = 1, s_we = 1,

26、 e_we = 74,s_sn = 1,e_sn = 61,geog_data_res = 10m,2m,dx = 60000,dy = 60000,map_proj = lambert,ref_lat = 40.0ref_lon = 102truelat1 = 30.0,truelat2 = 60.0,stand_lon =102.geog_data_path = /win/数据/geogopt_geogrid_tbl_path = geogrid/ 3）运行 geogrid.exe./ geogrid.exe运行成功之后，在当前目录下会产生一个静态数据文件geo_em.d01.nc。2运行

27、ungrib.exe，解码GRIB数据1)获取GRIB码数据文件用户可以从网络中获取全球模式GRIB格式的气象场资料。cd /win/ncep2)根据数据来源模式具体情况，选择与此模式相应的变量列表文件。这里以GFS模式的气象要素场为例： ln sf ungrib/Variable_Tables/Vtable.GFS Vtable 3)连接GRIB码数据文件成GRIB.格式 link_grib.csh /win/ncep/gfs4)编辑参数列表文件namelist.wps&sharewrf_core = ARW,max_dom = 1,start_date = 2006-08-16_12:00

28、:00,end_date = 2006-08-16_18:00:00,interval_seconds = 21600io_form_geogrid = 2,opt_output_from_geogrid_path = ./,debug_level = 0/&ungribout_format = WPS/5)运行 ungrib.exe./ ungrib.exeungrib的结果文件“FILE:”3运行metgrid.exe，对解码后的数据进行水平插值1) 编辑参数列表文件namelist.wps&sharewrf_core = ARW,max_dom = 1,start_date = 2006

29、-08-16_12:00:00,end_date = 2006-08-16_18:00:00,interval_seconds = 21600io_form_geogrid = 2,opt_output_from_geogrid_path = ./,debug_level = 0/&metgridfg_name = ./FILEio_form_metgrid = 2,opt_output_from_metgrid_path = ./,opt_metgrid_ tbl_path = metgrid/,/2)、运行 metgrid.exe ./ metgrid.exe运行成功后，在opt_outp

30、ut_from_metgrid_path设置的路径下会产生met_em.d01.yyyy-mm-dd_hh:00:00.nc格式的文件。二、运行WRF 模式主体1运行初始化程序real1)编辑参数列表文件namelist.input WRF模式有专门运行real.exe和wrf.exe程序的路径（WRFV3/run或者WRFV3/test/em_real）。我们转到运行路径下cd WRFV3/test/em_real/ 然后就可以编辑参数列表文件vi namelist.input 2)连接real.exe的输入场数据real.exe的输入场数据文件就是metgrid的输出文件，文件名格式为“met_em.d01.*”。在运行real.exe前，必须将这些文件拷贝或者连接到real.exe的运行路径 (test/em_real) 下面。 ln -sf ./././WPS/met_em.d01.* . 3)运行real.exe程序./real