wrf手冊(cè)中文--精選文檔

1、Chapter 1: OverviewIntroductionThe Advanced Research WRF (ARW) modeling system has been in development for the past few years. The current release is Version 3, available since April 2008. The ARW is designed to be a flexible, state-of-the-art atmospheric simulation system that is portable and effic

2、ient on available parallel computing platforms. The ARW is suitable for use in a broad range of applications across scales ranging from meters to thousands of kilometers, including:· Idealized simulations (e.g. LES, convection, baroclinic waves)· Parameterization research· Data assimi

3、lation research· Forecast research· Real-time NWP· Coupled-model applications· Teaching簡(jiǎn)介Advanced Research WRF (ARW)模式系統(tǒng)在過(guò)去的數(shù)年中得到了發(fā)展。最近公布了第三版，從2008年4月開(kāi)始可供使用。ARW是靈活的，最先進(jìn)的大氣模擬系統(tǒng)，它易移植，并且有效的應(yīng)用于各種操作系統(tǒng)。ARW適用于從米到成千上萬(wàn)公里尺度的各種天氣系統(tǒng)的模擬，它的功能包括：· 理想化模擬（如，LES，對(duì)流，斜壓波）· 參數(shù)化研究· 數(shù)據(jù)同化

4、研究· 預(yù)報(bào)研究· 實(shí)時(shí)數(shù)值天氣預(yù)報(bào)· 耦合模式應(yīng)用· 教學(xué)The Mesoscale and Microscale Meteorology Division of NCAR is currently maintaining and supporting a subset of the overall WRF code (Version 3) that includes:· WRF Software Framework (WSF)· Advanced Research WRF (ARW) dynamic solver, includi

5、ng one-way, two-way nesting and moving nest.· The WRF Preprocessing System (WPS)· WRF Variational Data Assimilation (WRF-Var) system which currently supports 3DVAR capability· Numerous physics packages contributed by WRF partners and the research community· Several graphics progr

6、ams and conversion programs for other graphics toolsAnd these are the subjects of this document.The WRF modeling system software is in the public domain and is freely available for community use.NCAR的中尺度以及微尺度氣象部門(mén)最近維護(hù)以及支持整個(gè)WRF（第三版）的代碼的子集，其中包括：· WRF軟件框架· Advanced Research WRF (ARW)動(dòng)力求解方法，包括單

7、向，雙向嵌套以及移動(dòng)嵌套· 預(yù)處理系統(tǒng)· WRF多種數(shù)據(jù)同化系統(tǒng)（WRF-Var），該系統(tǒng)還支持3維同化能力· 為WRF合作伙伴以及研究論壇提供的數(shù)值物理包.· 一些畫(huà)圖程序和轉(zhuǎn)換適合其他畫(huà)圖工具的程序這也是本文檔的主題。WRF模式系統(tǒng)軟件現(xiàn)在是公開(kāi)以及免費(fèi)使用的。   As shown in the diagram, the WRF Modeling System consists of these major programs:The WRF Preprocessing System (WPS) WRF-Var

8、 ARW solver Post-processing & Visualization tools 如圖所示，WRF模式系統(tǒng)包括如下的主要部分：WRF預(yù)處理系統(tǒng) WRF參數(shù)同化系統(tǒng) ARW求解程序 后處理以及可視化工具WPSThis program is used primarily for real-data simulations. Its functions include 1) defining simulation domains; 2) interpolating terrestrial data (such as

9、 terrain, landuse, and soil types) to the simulation domain; and 3) degribbing and interpolating meteorological data from another model to this simulation domain. Its main features include:·GRIB 1/2 meteorological data from various centers around the world·Map projections for 1) polar ster

10、eographic, 2) Lambert-Conformal, 3) Mercator and 4) latitude-longitude·Nesting·User-interfaces to input other static data as well as met data這個(gè)程序的主要用于實(shí)時(shí)數(shù)值模擬。其中包括：1）定義模擬區(qū)域；2）插值地形數(shù)據(jù)（如地勢(shì)，土地類(lèi)型，以及土壤類(lèi)型）到模擬區(qū)域；3）從其他模式結(jié)果中細(xì)致網(wǎng)格以及插值氣象數(shù)據(jù)到此模擬區(qū)域。它的主要特點(diǎn)包括：· GRIB 1/2 格式全球格點(diǎn)氣象數(shù)據(jù)· 地圖投影有1）極地投影，2）蘭伯特

11、-保角投影，3）麥卡托投影以及4）經(jīng)緯度投影嵌套· 由用戶(hù)接口輸入其他數(shù)據(jù)及met 數(shù)據(jù)WRF-VarThis program is optional, but can be used to ingest observations into the interpolated analyses created by WPS. It can also be used to update WRF model's initial condition when WRF model is run in cycling mode. Its main features are as foll

12、ows.·      It is based on incremental variational data assimilation technique·      Conjugate gradient method is utilized to minimized the cost function in analysis control variable space·      Analysis is performed on un-sta

13、ggered Arakawa A-grid·      Analysis increments are interpolated to staggered Arakawa C-grid and it gets added to the background (first guess) to get final analysis at WRF-model grid·      Conventional observation data input may be supplied both in A

14、SCII or “PREPBUFR” format via “obsproc” utility·      Multiple radar data (reflectivity & radial velocity) input is supplied through ASCII format·      Horizontal component of the background (first guess) error is represented via recursive filter

15、 (for regional) or power spectrum (for global). The vertical component is applied through projections on climatologically generated averaged eigenvectors and its corresponding eigenvalues·      Horizontal and vertical background errors are non-separable. Each eigen vector ha

16、s its own horizontal climatologically determined length scale·      Preconditioning of background part of the cost function is done via control variable transform U defined as B= UUT·      It includes “gen_be” utility to generate the climatological b

17、ackground error covariance estimate via the NMC-method or ensemble perturbations·      A utility program to update WRF boundary condition file after WRF-Var 該程序是可選擇的，但可用于將觀測(cè)數(shù)據(jù)融入到WPS所產(chǎn)生的插值分析中。它還可以在WRF模式處在循環(huán)模式運(yùn)行時(shí)，用于更新WRF模式的初始條件.它的主要特點(diǎn)如下：· 它是基于增量變分?jǐn)?shù)據(jù)同化技術(shù)上而產(chǎn)生出來(lái)的·

18、在分析控制變量空間,用共軛梯度法最小化成本函數(shù)· 非交錯(cuò)的 Arakawa A網(wǎng)格分析· 增量分析插值到Arakawa C網(wǎng)格,以及附加到背景場(chǎng)（第一猜測(cè)場(chǎng)）以得到WRF模式格點(diǎn)的最終分析· 通過(guò)使用“obsproc ”工具,可以輸入ASCII或者“PREPEUFR”格式的常規(guī)觀測(cè)數(shù)據(jù)· 復(fù)合雷達(dá)數(shù)據(jù)（反射率與雷達(dá)速度）以ASCII格式輸入· 背景場(chǎng)（初估計(jì)場(chǎng)）的水平分量誤差通過(guò)遞歸濾波器（區(qū)域范圍）或能量譜（全球范圍）表現(xiàn)。垂直分量則通過(guò)氣候?qū)W的平均特征向量以及其對(duì)應(yīng)的特征值反映。· 水平與垂直背景場(chǎng)誤差是不可分割的。每個(gè)特征向量的

19、都有各自的水平氣候?qū)W尺度。· 背景場(chǎng)的預(yù)處理函數(shù)是通過(guò)控制變量轉(zhuǎn)換U，其定義為B=UUT· 它包括通過(guò)NMC法或整體攝動(dòng)法，用“gen_be”程序產(chǎn)生氣候?qū)W背景場(chǎng)誤差協(xié)方差估計(jì)· 在WRF-Var后，用程序更新WRF的邊界條件文件· ARW SolverThis is the key component of the modeling system, which is composed of several initialization programs for idealized, and real-data simulations, and the

20、numerical integration program. It also includes a program to do one-way nesting. The key feature of the WRF model includes:·       Fully compressible nonhydrostatic equations with hydrostatic option·       Regional and global applications· 

21、      Complete coriolis and curvature terms·       Two-way nesting with multiple nests and nest levels·       One-way nesting·       Moving nests·       Mass-based terrain following coo

22、rdinate·       Vertical grid-spacing can vary with height·       Map-scale factors for these projections:        o      polar stereographic (conformal)        o 

23、60;   Lambert-conformal        o      Mercator (conformal)        o      Latitude and longitude which can be rotated·       Arakawa C-grid staggering· 

24、60;    Runge-Kutta 2nd and 3rd order time integration options·       Scalar-conserving flux form for prognostic variables·       2nd to 6th order advection options (horizontal and vertical)·       Monotonic transpor

25、t and positive-definite advection option for moisture, scalar and TKE·       Time-split small step for acoustic and gravity-wave modes:         o      small step horizontally explicit, vertically implicit     &

26、#160;   o      divergence damping option and vertical time off-centering          o      external-mode filtering option·       Upper boundary aborption and Rayleigh damping·   

27、0;   Lateral boundary conditions           o      idealized cases: periodic, symmetric, and open radiative           o      real cases: specified with relaxation zone·

28、60;      Full physics options for land-surface, planetary boundary layer, atmospheric and surface radiation, microphysics and cumulus convection·       Grid analysis nudging using separate upperair and surface data and observation nudging·   

29、60;   Spectral nudging·       Digital filter initialization·       Gravity wave drag·       A number of idealized examples這是模式系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分，它由幾個(gè)理想化，實(shí)時(shí)同化以及數(shù)值積分的初始化程序組成。它還包括了一個(gè)單向嵌套的程序。WRF 模式的關(guān)鍵特征有：· 完全可壓縮非靜力方程帶有一個(gè)靜力選項(xiàng)

30、3; 區(qū)域以及全球的應(yīng)用· 完整的科氏力以及曲率的條件· 帶有多重嵌套和嵌套層次的雙向嵌套· 單向嵌套· 移動(dòng)嵌套· 地形跟隨質(zhì)量坐標(biāo)· 垂直格點(diǎn)大小隨高度變化而變化· 地圖投影方案     極地立體投影（保角映射）     蘭伯特保角投影     麥卡托（保角）投影     經(jīng)緯度旋轉(zhuǎn)投影· Arakawa C格點(diǎn)· Runge-Kutta二階三

31、階時(shí)間積分· 標(biāo)量保守通量預(yù)測(cè)變量· 二階到六階平流選項(xiàng)（水平與垂直）· 單調(diào)傳輸以及正定平流選項(xiàng)的水汽，標(biāo)量，TKE· 分時(shí)小步長(zhǎng)的聲波以及重力波模式· 小步長(zhǎng)水平顯顯式，垂直隱式· 輻散阻尼選項(xiàng)和垂直時(shí)間· 外部模式濾波選項(xiàng)· 上邊界吸收以及瑞利Rayleigh 阻尼· 側(cè)邊界條件·        理想化個(gè)例：周期邊界，對(duì)稱(chēng)邊界以及開(kāi)放輻射·        真實(shí)個(gè)例：指定的開(kāi)放區(qū)域· 完整的物

32、理選項(xiàng)：陸面，行星邊界層，大氣與表面輻射，微物理與積云對(duì)流· 使用上層空氣與地表數(shù)據(jù)以及觀測(cè)數(shù)據(jù)格點(diǎn)分析· 光譜分析· 初始化數(shù)字濾波器· 重力波拖拽· 數(shù)個(gè)理想化例子Graphics and Verification ToolsSeveral programs are supported, including RIP4 (based on NCAR Graphics), NCAR Graphics Command Language (NCL), and conversion programs for other readily availab

33、le graphics packages: GrADS and Vis5D.Program VAPOR, Visualization and Analysis Platform for Ocean, Atmosphere, and Solar Researchers (/), is a 3-dimensional data visualization tool, and it is developed and supported by the VAPOR team at NCAR ().Program MET, Mode

34、l Evaluation Tools (/met/users/), is developed and supported by the Developmental Testbed Center at NCAR (met_).The details of these programs are described more in the chapters in this user's guide.圖形與驗(yàn)證工具該部分包括了：RIP4, NCAR 圖形命令語(yǔ)言 （NCL），以及為使用其他作圖軟件包：GrADS以及Vis5D的

35、轉(zhuǎn)換程序。VAPOR程序，海洋，大氣，太陽(yáng)研究的可視化以及分析平臺(tái)，是一個(gè)三維數(shù)據(jù)可視化工具，由NCAR的VAPOR工作組開(kāi)發(fā)與維護(hù)。MET程序，由NCAR的DTC工作組開(kāi)發(fā)與維護(hù)。這些程序的詳細(xì)信息會(huì)在以后的章節(jié)進(jìn)一步介紹。Chapter 3: WRF Preprocessing System (WPS)Chapter 3: WRF Preprocessing System (WPS)翻譯by: SJTable of Contents Installing the WPS Running the WPS Creating Nested Domains with the WPS Using M

36、ultiple Meteorological Data Sources Parallelism in the WPS Checking WPS Output WPS Utility Programs Creating and Editing Vtables Description of Namelist Variables Description of GEOGRID.TBL Options Description of index Options Available Interpolation Options in Geogrid and Metgrid Land Use and Soil

37、Categories in the Static Data介紹WRF 前處理系統(tǒng)（WPS）是一個(gè)由三個(gè)程序組成的模塊，這三個(gè)程序的作用是為真實(shí)數(shù)據(jù)模擬準(zhǔn)備輸入場(chǎng)。三個(gè)程序的各自用途為：geogrid確定模式區(qū)域并把 靜態(tài)地形數(shù)據(jù)插值到格點(diǎn)；ungrib從GRIB格式的數(shù)據(jù)中提取氣象要素場(chǎng)；metgird則是把提取出的氣象要素場(chǎng)水平插值到由geogrid確定的 網(wǎng)格點(diǎn)上。把氣象要素場(chǎng)垂直方向插值到WRF eta層則是WRF模塊中的real程序的工作。上圖給出了數(shù)據(jù)在WPS的三個(gè)程序之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。正如圖像所示，WPS里每個(gè)程序都會(huì)從一個(gè)共同的namelist文件里讀取參數(shù)。這個(gè) namelist

38、文件按各個(gè)程序所需參數(shù)的不同分成了三個(gè)各自的記錄部分及一個(gè)共享部分，它們分別定義了WPS系統(tǒng)所要用到的各種參數(shù)。被三個(gè)程序各自用 到的表格文件沒(méi)有在圖中顯示出來(lái)。盡管這些表格無(wú)需用戶(hù)改動(dòng)，但是這些個(gè)表格卻提供了控制程序運(yùn)行的額外信息。GEOGRID.TBL, METGRID.TBL,和Vtable文件將會(huì)在后文中被詳細(xì)介紹。安裝WPS的步驟和安裝WRF的步驟基本相同，都提供了編譯的選項(xiàng)，只是平臺(tái)有所變化。當(dāng)MPICH庫(kù)及合適的庫(kù)可以使用時(shí)，metgird和 geogrid程序可以用分布式內(nèi)存來(lái)編譯，如果是這樣操作，那當(dāng)用戶(hù)在設(shè)置大的模擬區(qū)域時(shí)就可以花更少的時(shí)間。但是ungrib程序卻不能使用并

39、行，因 此只能用單CPU來(lái)操作。各個(gè)程序的功能; w* C/ E. N' y" UWPS是由三個(gè)單獨(dú)的程序geogrid，ungrib和metgird組成。當(dāng)然，也包括了很多其它的應(yīng)用程序，這些程序放在util目錄下。下面是對(duì)這三個(gè)主要程序的一個(gè)簡(jiǎn)單描述，更詳細(xì)的內(nèi)容將在后邊的章節(jié)進(jìn)一步介紹。程序geogrid的目的是確定模擬區(qū)域，及把各種地形數(shù)據(jù)集插值到模式格點(diǎn)上。模擬區(qū)域的確定是通過(guò)設(shè)置namelist.wps文件中的與 “geogrid”有關(guān)的參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。除了計(jì)算經(jīng)緯度和地圖每個(gè)格點(diǎn)的比例因子外，geogrid還會(huì)根據(jù)默認(rèn)值來(lái)插值土壤類(lèi)型、地表利用類(lèi)型、地形高 度、年

40、平均深層土壤溫度、月季植被覆蓋、月季反照率、最大的積雪反照率及斜坡的類(lèi)別。可以通過(guò)WRF的官方網(wǎng)站來(lái)下載這些場(chǎng)的全球數(shù)據(jù)集，而且這些資料可 以被看成是不隨時(shí)間改變的，因此只需下一次就可以了。很多數(shù)據(jù)集只有在某一特定精度上才能使用，但是其它的則可在30",2', 5', 和10'中的任何一個(gè)精度使用；其中"的意思是弧秒而'則是代表弧分（具體見(jiàn)下面的表格）。盡管一個(gè)與模擬區(qū)域分辨率接近的地形數(shù)據(jù)被應(yīng)用后，這個(gè)插值后 的地形場(chǎng)可能更具代表性，但是用戶(hù)仍是無(wú)需下載所有可用的分辨率的數(shù)據(jù)（SJ認(rèn)為還是全下載的好）。盡管如此，那些希望應(yīng)用擁有可以覆蓋大范

41、圍的格點(diǎn)空間 的區(qū)域的用戶(hù)，還是愿意下載所有分辨率的靜態(tài)地形數(shù)據(jù)。除了插值默認(rèn)的靜態(tài)數(shù)據(jù)，geogrid程序還可以插值進(jìn)更多的連續(xù)的且不同種類(lèi)的地形到模擬區(qū)域。可以通過(guò)應(yīng)用表格文件GEOGRID.TBL來(lái)實(shí)現(xiàn)插 值新的或額外的數(shù)據(jù)集到模擬區(qū)域。GEOGRID.TBL文件定義了所有可以被geogrid生成的地形場(chǎng)；它描述了插值一個(gè)地形場(chǎng)所需的方法，及所需數(shù) 據(jù)所放的具體位置。由geogrid生成的文件的格式是WRF I/O API，因此可以通過(guò)選擇NetCDF I/O格式使geogrid生成NetCDF格式的輸出文件，以便更方便的用一些外部軟件ncview，NCL和最新版本的RIP4來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化

42、（畫(huà)出 地形圖）。ungrib程序ungrib 程序讀GRIB文件，“抽出”數(shù)據(jù)，然后把它們用一個(gè)簡(jiǎn)單的格式寫(xiě)出來(lái)，這種格式就是“過(guò)渡”格式（格式是SJ的個(gè)人翻譯，具體參考英文文獻(xiàn)，及 writing data to the intermediate format一節(jié)以獲得關(guān)于這個(gè)格式的更多細(xì)節(jié)）。GRIB文件包含隨時(shí)間變化的氣象要素場(chǎng)，而且它是從其它區(qū)域或全球模式如NCEP的NAM或GFS 模式而來(lái)的。ungrib程序可以讀GRIB1的數(shù)據(jù)，當(dāng)然，如果編譯時(shí)選擇了GRIB2的選項(xiàng)，則就可以讀GRIB2的數(shù)據(jù)。GRIB 文件包含的要素場(chǎng)多于啟動(dòng)WRF所需的數(shù)量。兩種不同格式的GRIB用了不同的

43、編碼來(lái)確定變量和在GRIB文件中的層次。ungrib用這些編碼表格 Vtable（variable tables）來(lái)確定那些場(chǎng)需要從GRIB文件里提取出來(lái)并寫(xiě)成過(guò)渡格式。關(guān)于編碼的細(xì)節(jié)可以在WMO GRIB文檔中找到。對(duì)于相同GRIB模式輸出文件的各種Vtables可以在WPS主目錄下的/ungrib/Variable_Tables/里。 WPS為NAM104和212格點(diǎn)、NAM AWIP格式、GFS、NCEP/NCAR再分析、RUC（氣壓坐標(biāo)數(shù)據(jù)和混合坐標(biāo)數(shù)據(jù)），AFWA的AGRMET地表模式輸出，ECMWF及其它數(shù)據(jù) 集。用戶(hù)可以以其它Vtable做模板來(lái)為其它的模式輸出創(chuàng)造自己的Vtab

44、le；要進(jìn)一步了解關(guān)于Vtable中要素場(chǎng)的細(xì)節(jié)，可以參考 creating and editing Vtables。Ungrib 可以用三個(gè)用戶(hù)可選格式中任何一個(gè)來(lái)寫(xiě)過(guò)渡數(shù)據(jù)，這三個(gè)格式是：WPS一個(gè)新的格式，它包含了對(duì)接下來(lái)的程序有用的額外信息；SIWRF之前使用過(guò)的 過(guò)渡格式；MM5用來(lái)向MM5模式輸入GRIB2數(shù)據(jù)。盡管WPS格式是被推薦使用的，但是這三個(gè)中的任何一個(gè)格式都可以被用來(lái)啟動(dòng)WRF。程序氣metgrid程序的作用是把ungrib程序提取出的氣象要素場(chǎng)水平插值到geogrid確定的模擬區(qū)域上。這個(gè)插值后的數(shù)據(jù)可以被WRF的real程 序所識(shí)別并吸收。metgird插值的那些數(shù)

45、據(jù)的時(shí)間段可以通過(guò)設(shè)置namelist.wps中share記錄部分來(lái)調(diào)整，而且每個(gè)模擬區(qū)域（最外圍區(qū)和 嵌套區(qū)）的時(shí)間都要單獨(dú)設(shè)置。與ungrib程序一樣，metgird所處理的數(shù)據(jù)也是隨時(shí)間改變的，因此每次做新的模擬時(shí)，都要運(yùn)行metgird程 序。METGRID.TBL 文件是用來(lái)控制如何把氣象要素場(chǎng)進(jìn)行插值的。METGRID.TBL文件為每個(gè)要素場(chǎng)都提供了一個(gè)區(qū)間，在這個(gè)區(qū)間里，可能會(huì)確定諸如要素場(chǎng)的插值方式、 作為標(biāo)記插值以及要素場(chǎng)所要插值的網(wǎng)格（如ARW的U，V；NMM的H，V）。由metgrid生成的文件的格式是WRF I/O API，因此可以通過(guò)選擇NetCDF I/O格式使me

46、tgrid生成NetCDF格式的輸出文件，以便更方便的用一些外部軟件ncview，NCL和最新版本的RIP4來(lái)實(shí)現(xiàn)可視化（畫(huà)出 地形圖）。運(yùn)行WPSMe運(yùn)行WRF Preprocessing System（WPS）有如下三個(gè)步驟：1，利用geogrid模塊確定一個(gè)模式的粗糙區(qū)域（最外圍的范圍），及其它嵌套區(qū)域2，利用ungrib把模擬期間所需的氣象要素場(chǎng)從GRIB資料集中提取出來(lái)3，利用metgird把上述的氣象要素場(chǎng)（第二步所做的工作）水平插值到模式區(qū)域（第一步所做的工作）中當(dāng)多個(gè)模擬在同一區(qū)域重復(fù)進(jìn)行時(shí)，只需要做一次第一步的工作即可（也就是說(shuō)geogrid.exe所做出的地形資料geo_e

47、m.d0*.nc可以重復(fù) 利用）；因此，只有隨時(shí)間改變的數(shù)據(jù)才需要在每次模擬時(shí)用第二、三步來(lái)處理。類(lèi)似的，如果在多次模擬中，氣象數(shù)據(jù)是類(lèi)似的，但是地形區(qū)域卻不斷改變的話(huà)， 那第二步是可以省略的。下面是各個(gè)步驟的詳細(xì)說(shuō)明：Step 1: 確定模式區(qū)域如 果WPS安裝成功，會(huì)在WPS根目錄下出現(xiàn)三個(gè)可執(zhí)行程序geogrid.exe, ungrib.exe和metgird.exe（原程序在各自的同名子目錄下）的鏈接。除了這三個(gè)可執(zhí)行程序的鏈接，還有一個(gè)namelist.wps文 件。下面是一個(gè)WPS主目錄下各組件的列表：drwxr-xr-x 2 4096 arch-rwxr-xr-x 1 1672

48、clean-rwxr-xr-x 1 3510 compile-rw-r-r- 1 85973 compile.output-rwxr-xr-x 1 4257 configure-rw-r-r- 1 2486 configure.wpsdrwxr-xr-x 4 4096 geogridlrwxrwxrwx 1 23 geogrid.exe -> geogrid/src/geogrid.exedrwxr-xr-x 3 4096 metgridlrwxrwxrwx 1 23 metgrid.exe -> metgrid/src/metgrid.exe-rw-r-r- 1 1101 nam

49、elist.wps-rw-r-r- 1 1987 namelist.wps.all_options-rw-r-r- 1 652 namelist.wps.nmm-rw-r-r- 1 4786 READMElrwxrwxrwx 1 21 ungrib.exe -> ungrib/src/ungrib.exedrwxr-xr-x 3 4096 util模式的最外層區(qū)域和其它嵌套區(qū)域都是在namelist.list中g(shù)eogrid記錄里設(shè)置的，另外，在share記錄里也有需要設(shè)置的參數(shù)。下面是關(guān) 于這兩個(gè)部分的一個(gè)模板，并且如果想獲得更多關(guān)于每個(gè)參數(shù)的可能設(shè)置及其目的的信息，可以參考descr

50、iption of namelist variables&sharewrf_core = 'ARW',max_dom = 2,start_date = '2008-03-24_12:00:00','2008-03-24_12:00:00',interval_seconds = 21600,io_form_geogrid = 2/&geogridparent_id = 1, 1,parent_grid_ratio = 1, 3,j_parent_start = 1, 17,s_we = 1, 1,s_sn = 1, 1,e_sn =

51、 61, 97,geog_data_res = '10m','2m',dy = 30000,map_proj = 'lambert',ref_lat = 34.83,ref_lon = -81.03,truelat1 = 30.0,truelat2 = 60.0,geog_data_path = '/mmm/users/wrfhelp/WPS_GEOG/為了總結(jié)一些列與 geogrid有關(guān)的share記錄中的典型改變，與WRF的動(dòng)力核有關(guān)的wrf_core要首先被選擇。如果WPS要為ARW（Advanced Research WRF）模擬

52、而運(yùn)行，那wrf_core就設(shè)成ARW，如果要為NMM（Nonhydrostatic Mesoscale Model）模擬的話(huà)，則設(shè)成NMM。當(dāng)選擇好動(dòng)力內(nèi)核后，接下來(lái)選擇max_dom，即區(qū)域（最外層的一個(gè) 嵌套數(shù)）的總數(shù)（當(dāng) wrf_core=ARW）或者嵌套的層次（當(dāng)wrf_core=NMM）。因?yàn)間eogrid生成的僅僅是時(shí)間獨(dú)立的數(shù)據(jù)，因此 start_date,end_date, 和 interval_seconds這些參數(shù)將被其忽略。另外，還有一些可選的選項(xiàng)，如opt_output_from_geogrid_path，如果設(shè) 成默認(rèn)值，則由geogrid.exe生成的地形文件將被

53、放到當(dāng)前工作目錄（WPS的主目錄），如果想放到別的目錄下，則根據(jù)需要修改即 可；io_form_geogrid則是設(shè)置地形數(shù)據(jù)輸出格式的。在geogrid的記錄部分，是關(guān)于模擬區(qū)域投影的設(shè)置，同時(shí)也設(shè)置了模式格點(diǎn)的大小和 所在位置。模式所用的地圖投影方式由map_proj來(lái)設(shè)置，其它用來(lái)設(shè)置投影的參數(shù)總結(jié)如下：地圖投影方式/與相應(yīng)投影方式有關(guān)的參數(shù)變量'lambert' truelat1truelat2 (optional)stand_lon'mercator' truelat1'polar' truelat1stand_lon'lat-

54、lon' pole_latstand_lon如果WRF是在一個(gè)局地區(qū)域里運(yùn)行，那粗糙區(qū)域（最外層區(qū)域）位置則是通過(guò)ref_lat和ref_lon來(lái)定位，它們分別確定了粗糙區(qū)域的緯度和經(jīng)度。如 果也要處理嵌套區(qū)域，則它們的位置是通過(guò)i_parent_start 和j_parent_start來(lái)確定；更多關(guān)于設(shè)置嵌套區(qū)域的細(xì)節(jié)可以參考nested domains一節(jié)。接下來(lái)，粗糙區(qū)域的維數(shù)由dx和dy來(lái)確定，它們分別確定了x軸和y軸上標(biāo)準(zhǔn)格距的長(zhǎng)度，而e_we和e_sn則分別給出了x軸（東 西方向）和y軸（南北方向）上的格點(diǎn)數(shù)（具體設(shè)置方案可見(jiàn)后邊description of nameli

55、st variables）；對(duì)應(yīng)'lambert', 'mercator', 和 'polar'投影方式，dx和dy的單位是'米'，對(duì)于'lat-lon'投影方式，dx和dy的單位則是'度'。對(duì)于嵌套區(qū)域，只有e_we和 e_sn可以用來(lái)確定格點(diǎn)的維數(shù)，格點(diǎn)的dx和dy是不能被設(shè)定的，因?yàn)樗鼈兊闹狄呀?jīng)被parent_grid_ratio和parent_id所決定 了，這兩個(gè)參數(shù)分別確定了嵌套的上一級(jí)區(qū)域（父區(qū)域）的格點(diǎn)距離與嵌套的格點(diǎn)距離的比值和嵌套的上一級(jí)區(qū)域的ID【】。對(duì)于全球的模擬，粗糙區(qū)域（

56、最外圍區(qū)域）的覆蓋范圍就應(yīng)該是全球，所以ref_lat和ref_lon就不在被使用，而且dx和dy也不應(yīng)該再被設(shè)置，這 是因?yàn)檫@個(gè)格距將根據(jù)格點(diǎn)數(shù)被自動(dòng)計(jì)算出來(lái)。同樣需要注意的是，經(jīng)緯度投影（map_proj = 'lat-lon'）是WRF中唯一支持全球區(qū)域（全球模擬）的投影方式。除 了設(shè)置與模式區(qū)域的投影方式、位置和覆蓋范圍有關(guān)的參數(shù)外，靜態(tài)數(shù)據(jù)集的路徑也必須通過(guò)參數(shù)geog_data_path被正確的設(shè)置。同樣，用戶(hù)可能會(huì) 通過(guò)設(shè)置geog_data_res參數(shù)來(lái)選擇靜態(tài)數(shù)據(jù)的分辨率以便于geogrid的差值，而分辨率的值要與GEOGRID.TBL中的數(shù)據(jù)分辨率吻 合。如

57、果靜態(tài)數(shù)據(jù)集是從WRF官網(wǎng)下載的，則可能的分辨率會(huì)包括'30s', '2m','5m', 和 '10m',分別對(duì)應(yīng)的是30秒，2-，5-，10-分的數(shù)據(jù)【】。根據(jù)wrf_core所設(shè)值的不同，geogrid需要不同的GEOGRID.TBL 與之對(duì)應(yīng)，因?yàn)閃PS會(huì)根據(jù)動(dòng)力內(nèi)核的不同插值出不同的網(wǎng)格。如果wrf_core='ARW'，則應(yīng)該使用GEOGRID.TBL.ARW，如果是 wrf_core='NMM'，則相應(yīng)的要用GEOGRID.TBL.NMM。可以通過(guò)鏈接正確的GEOGRID.TBL文件來(lái)正

58、確使用它，原始的文件放 在geogrid目錄里（另一種方法是通過(guò)opt_geogrid_tbl_path參數(shù)來(lái)設(shè)定文件的位置來(lái)使用它）。$ ls geogrid/GEOGRID.TBLlrwxrwxrwx 1 15 GEOGRID.TBL -> GEOGRID.TBL.ARW如果想了解更多的關(guān)于各個(gè)參數(shù)的意義和可能的選項(xiàng)，可以參考description of the namelist variables。在namelist.wps中設(shè)置了合適的模擬和嵌套區(qū)域，geogrid.exe就可以處理地形文件了。在ARW的個(gè)例中，地形文件被命名為 geo_em.d0N.nc，其中每個(gè)文件中的N代表

59、嵌套的序號(hào)。當(dāng)運(yùn)行NMM個(gè)例時(shí)，粗糙區(qū)域（外圍區(qū)）的地形數(shù)據(jù)文件的名字為 geo_nmm.d01.nc，嵌套的文件則是geo_nmm_nest.l0N.nc，其中N代表嵌套的級(jí)數(shù)。還需要注意的是，文件的后綴會(huì)隨參數(shù) io_form_geogrid設(shè)定的不同而不同。運(yùn)行g(shù)eogrid.exe的命令是：$ ./geogrid.exe當(dāng)程序運(yùn)行成功后，會(huì)出現(xiàn)如下信息! Successful completion of geogrid. !并 且WPS的主目錄下會(huì)出現(xiàn)地形文件（或者出現(xiàn)在opt_output_from_geogrid_path所設(shè)定的目錄下）。如果沒(méi)有出現(xiàn)，可以通過(guò)檢查 geogrid

60、.log來(lái)找出可能的失敗原因。如果想了解更多的關(guān)于檢查geogrid輸出結(jié)果的信息，可以參考checking WPS output一節(jié)。$lsdrwxr-xr-x 2 4096 arch-rwxr-xr-x 1 1672 clean-rwxr-xr-x 1 3510 compile-rw-r-r- 1 85973 compile.output-rw-r-r- 1 2486 configure.wps-rw-r-r- 1 4745324 geo_em.d02.ncdrwxr-xr-x 4 4096 geogridlrwxrwxrwx 1 23 geogrid.exe -> geogrid/

61、src/geogrid.exe-rw-r-r- 1 11169 geogrid.log-rwxr-xr-x 1 1328 link_grib.csh drwxr-xr-x 3 4096 metgrid-rw-r-r- 1 1094 namelist.wps-rw-r-r- 1 1987 namelist.wps.all_options -rw-r-r- 1 1075 namelist.wps.global-rw-r-r- 1 652 namelist.wps.nmmdrwxr-xr-x 4 4096 ungriblrwxrwxrwx 1 21 ungrib.exe ->

62、; ungrib/src/ungrib.exe drwxr-xr-x 3 4096 utilStep 2:利用ungrib從GRIB文件中提取氣象要素場(chǎng)當(dāng)已經(jīng)下載了GRIB格式的氣象數(shù)據(jù)后，提取要素場(chǎng)以轉(zhuǎn)成過(guò)渡格式的第一步所要做的參數(shù)設(shè)置涉及到“share”和“ungrib”兩個(gè)部分。下面是關(guān)于這兩部分的一個(gè)模板：&sharewrf_core = 'ARW',start_date = '2008-03-24_12:00:00','2008-03-24_12:00:00',interval_seconds = 21600,io_f

63、orm_geogrid = 2/&ungribout_format = 'WPS',/在 “share”部分，與ungrib有關(guān)的參數(shù)是粗糙區(qū)域（外圍區(qū)）的開(kāi)始和結(jié)束時(shí)間（start_date和end_date; 或者start_year, start_month, start_day, start_hour, end_year, end_month, end_day和end_hour）以及氣象數(shù)據(jù)文件的時(shí)間間隔（interval_seconds）。在“ungrib”部分，參數(shù) out_format是用來(lái)設(shè)置過(guò)渡數(shù)據(jù)文件的格式的；metgird程序可以讀任何一個(gè)被ungrib支持的格式，因此雖然'WPS'是被推薦的格式, 但是'WPS'，'SI', 和'MM5'中的任何一個(gè)都可以作為選項(xiàng)被選擇；另外，用戶(hù)可以通過(guò)設(shè)置prefix參數(shù)來(lái)確定過(guò)渡數(shù)據(jù)文件的保存路徑和前綴。例如，如果prefix被 設(shè)成'ARGRMET'，那過(guò)渡數(shù)據(jù)的文件名就是AGRMET:YYYY-MM-DD_HH，其中YYYY-MM-DD_HH是文件中數(shù)據(jù)的真實(shí)的日期。在合理的修改了