wrf22介紹及安裝運行課件

WRFv2.2介紹及安裝運行覃衛(wèi)堅08.04.26WRFv2.2介紹及安裝運行覃衛(wèi)堅1目錄1.Linux操作系統(tǒng)介紹2.WRFv2.2模式介紹3.WRFv2.2模式安裝及運行

目錄1.Linux操作系統(tǒng)介紹21.Linux操作系統(tǒng)介紹

什么是Linux?簡單地說，Linux是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，它主要用于基于Intelx86系列CPU的計算機上。這個系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬的程序員設計和實現(xiàn)的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權制約的、全世界都能自由使用的Unix兼容產品。Linux的出現(xiàn)，最早開始于一位名叫LinusTorvalds的計算機業(yè)余愛好者，當時他是芬蘭赫爾辛基大學的學生。他的目的是想設計一個代替Minix（是由一位名叫AndrewTannebaum的計算機教授編寫的一個操作系統(tǒng)示教程序）的操作系統(tǒng)，這個操作系統(tǒng)可用于386、486或奔騰處理器的個人計算機上，并且具有Unix操作系統(tǒng)的全部功能，因而開始了Linux雛形的設計。1.Linux操作系統(tǒng)介紹什么是Linux?簡單3Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在PC計算機上實現(xiàn)全部的Unix特性，具有多任務、多用戶的能力。Linux是在GNU公共許可權限下免費獲得的，是一個符合POSIX標準的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)軟件包不僅包括完整的Linux操作系統(tǒng)，而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應用軟件。它還包括帶有多個窗口管理器的X-Windows圖形用戶界面，如同我們使用WindowsNT一樣，允許我們使用窗口、圖標和菜單對系統(tǒng)進行操作。

Linux之所以受到廣大計算機愛好者的喜愛，主要原因有兩個，一是它屬于自由軟件，用戶不用支付任何費用就可以獲得它和它的源代碼，并且可以根據(jù)自己的需要對它進行必要的修改，無償對它使用，無約束地繼續(xù)傳播。另一個原因是，它具有Unix的全部功能，任何使用Unix操作系統(tǒng)或想要學習Unix操作系統(tǒng)的人都可以從Linux中獲益。

Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在PC4

Linux與Unix的區(qū)別?UNIX最早由幾個研究生在實驗室里開始的后來由一個大公司把它商業(yè)化了的一個操作系統(tǒng)，并它成長和占領了市場。公司多了，就分家了，而“UNIX”這個名字由于法律關系，誰也不能說自己的操作系統(tǒng)是“UNIX”而只能說是“UNIX兼容”系統(tǒng)了。所以現(xiàn)在“UNIX”系統(tǒng)是不存在的，存在的只是一個遙遠的傳說。Linux是基于PC(其它平臺也有的支持)的UNIX兼容系統(tǒng)，在跟UNIX的關系上，它不比任何其它UNIX兼容系統(tǒng)遠。某些PC機的Unix和Linux在實現(xiàn)方面相類似。幾乎所有的商業(yè)Unix版本都基本支持同樣的軟件、程序設計環(huán)境和網(wǎng)絡特性。然而，Linux和Unix的商業(yè)版本依然存在許多差別。Linux支持的硬件范圍和商業(yè)Unix不一樣。一般來說，商業(yè)Unix支持的硬件多一些，可是Linux支持的硬件也在不斷擴大。Linux與Unix的區(qū)別?UNIX最早由幾個研究5突出的是，Linux至少和商用Unix一樣穩(wěn)定。對許多用戶來說，最重要的因素是價格。Linux是免費軟件，用戶可以從Internet網(wǎng)上下載。商業(yè)Unix的價值不應被貶低。除了軟件本身的價格外，用戶還需支付文檔、售后支持和質保費。對于較大的機構，這些都很重要，但是PC機用戶也許從中得不到什么好處。許多商業(yè)公司和大學等單位已經發(fā)現(xiàn)，在實驗室用廉價的PC機運行Linux比用工作站運行商業(yè)Unix還好。Linux可以在PC機上提供工作站的功能，而PC機的價格是工作站的幾分之一。突出的是，Linux至少和商用Unix一樣穩(wěn)定。對許多6

與其它操作系統(tǒng)（如windows)相比，Linux還具有以下優(yōu)點：

1.采用階層式目錄結構，文件歸類清楚、容易管理。2.系統(tǒng)安全穩(wěn)定，漏洞少,不易受病毒攻擊。3.具有高度可移植性，系統(tǒng)核心只有小于10%的源代碼采用匯編語言編寫，其余均是采用C語言編寫。4.可與其它的操作系統(tǒng)如Windows98/2000/xp等并存于同一臺計算機上。缺點:Linux操作相對復雜，針對其系統(tǒng)兼容的軟件少。與其它操作系統(tǒng)（如windows)相比，Linux還具有以7推薦用的linux版本：RedHat4.0什么是RedHatLinux?

來自北卡羅的程序小組(RedHatSoftware),他們的目標是讓人們更方便地使用Linux。他們將所有必需的軟件捆在一起形成一個發(fā)行版本(distribution)。

自從1994年夏RedHatLinux問世以來,LinuxandRedHatSoftware飛速發(fā)展，有了很多變化，支持更多的硬件，可靠性的巨大提高，全世界的Linux公司用戶不斷增加。

從4.0版開始,RedHatLinux可以在三個領先的計算機平臺上運行:Intel兼容PCs、DigitalAlpha計算機，andSunSPARC。

推薦用的linux版本：RedHat4.08Linux文件與目錄的操作:顯示當前目錄的內容:ls列出當前目錄的文件名ls-t按時間次序列表,時間最近的文件排在前面ls-l長列表:包括多信息

ls-u按最后使用的時間次序列表ls-r以逆序列出文件名在目錄的使用上:.表示當前目錄..表示上一層目錄/表示系統(tǒng)根目錄~為用戶主目錄切換目錄的cd命令cdtony表示切換到當前目錄下的tony子目錄cd..切換到上一層目錄wrf22介紹及安裝運行課件9創(chuàng)建目錄的mkdir命令mkdirsource創(chuàng)建source子目錄刪除目錄的rmdir命令

rmdirsource刪除source目錄解壓縮tar命令

tarzxvflinux86.tar.gz對linux86.tar.gz進行解壓-c創(chuàng)建一個新的tar文件-v顯示運作過程的信息-f指定文件名稱-z調用gzip壓縮命令執(zhí)行壓縮-j調用bzip2壓縮命令執(zhí)行壓縮-t查看壓縮文件內容-x解開tar文件創(chuàng)建目錄的mkdir命令10還有一些常用的命令：vifile-name

瀏覽和編輯文件./geditfile-name編輯文件./configure連接./compile編譯./install安裝還有一些常用的命令：112.WRFv2.2模式介紹

WRF（WeatherResearchandForecastingModel）模式是由美國環(huán)境預測中心（NCEP）,美國國家大氣研究中心（NCAR）等單位發(fā)起,聯(lián)合開發(fā)的新一代高分辨率中尺度氣象研究與預報數(shù)值模式及同化系統(tǒng)。模式分為ARW(theAdvancedResearchWRF)和NMM(theNonhydrostaticMesoscaleModel)兩種，即研究用和業(yè)務用兩種形式，本文介紹的是ARWWRF。

2.WRFv2.2模式介紹WRF（WeatherR12WRF模式具有以下特點：WRF模式系統(tǒng)具有可移植，易維護，可擴充，高效率，方便等許多特點，將成為改進從云尺度到各種不同天氣尺度的重要天氣特征預報精度的工具。WRF模式為完全可壓縮以及非靜力模式，采用F90語言編寫。水平方向采用ArakawaC(荒川C)網(wǎng)格點（重點考慮1-10km），垂直方向則采用地形跟隨質量坐標。WRF模式在時間積分方面采用三階或者四階的Runge-Kutta算法。WRF模式不僅可以用于真實天氣的個案模擬，也可以用其包含的模塊組作為基本物理過程探討的理論根據(jù)。此外，WRF模式還具有多重嵌套和方便的定位于不同地理位置的能力。WRF模式具有以下特點：13Arakawa-C特點運用Arakawa-C交錯格點假設所有3維變量（U，V，和質量）關于這些點是交錯格點。對于定義的非交錯格點，U格點向上交錯了0.5個格點，V格點向右交錯了0.5個格點，質量網(wǎng)格分別向上向右交錯了0.5個格點。為了便于說明，下面給出一個(XDIM，YDIM)=(4，4)的例子：(+)為根據(jù)參數(shù)定義的點。(T)為由WRF預報模式提供和輸出的質量變量的格點位置。(U)點為由WRF模式提供和輸出的U動量變量的格點位置。(V)點為由WRF模式提供和輸出的V動量變量的格點位置。這樣，如果使用維數(shù)(XDIM，YDIM)，則模式輸出如下：(XDIM-1，YDIM-1)維的質量變量(XDIM，YDIM-1)維的U動量(XDIM-1，YDIM)維的V動量。Arakawa-C特點運用Arakawa-C交錯14WRF模式發(fā)展歷程：WRF模式作為一個公共模式，由NCAR負責維護和技術支持，免費對外發(fā)布。第一版發(fā)布在2000年11月30日，2001年5月8日第二次發(fā)布，版本號為1.1，第三次發(fā)布于2001年11月6日，只修改了兩個錯誤，沒有太多改動，版本號定為1.1.1。直到2002年4月24日，才正式第四次發(fā)布，版本號為1.2。同樣，在修改一些錯誤以后，2002年5月22日第五次發(fā)布，版本為1.2.1。原定于2002年10月左右的第六次發(fā)布，直到2003年3月20日才推出，版本號為1.3。同年11月21日進行了更新。第二版發(fā)布于2004年5月21日，為嵌套版本V2.0，同年6月3日進行更新。2006年1月30日更新為V2.1.2，同年12月更新到V2.2版本,現(xiàn)在最新為3.0版本。WRF模式發(fā)展歷程：15WRF的最新版本是2006年的圣誕節(jié)前12月22日推出的V2.2。這一版本里，在修補了前一版本的許多錯誤之上，新增了許多模塊。不僅推出了WRF的前處理WRFSI的進化版WPS，作為過渡還仍然保留了WRF本體和WRFSI的銜接。

WRF的最新版本是2006年的圣誕節(jié)前12月22日推出的16

MM5

WRF垂直坐標 地形追隨高度地形追隨質量坐標守恒性 沒有考慮 質量、動量、標量時間積分 蛙躍格式3rdorderRunge-Kutta平流計算 2ndordercentered5thorderupwind或6thordercentered平滑抑制 4階平滑 不需要典型時間步長 3xDx 6xDx運行時間 相當WRF和MM5的比較 MM5 17

硬件環(huán)境

硬盤要求至少有大于10G的空間。如果需要安裝GUI圖形庫，則顯示器分辨率至少為1024*768。內存應該在512M以上。

18

軟件環(huán)境WRF模式的運行系統(tǒng)中的一般需要的安裝軟件環(huán)境包括：LINUX操作系統(tǒng)Perl5.003以上Fortran程序編輯器（包括Fortran90和Fortran77編譯器）C程序編譯器NetCDF函數(shù)庫，版本在3.3.1以上（必須包含F(xiàn)ortran77,Fortran90以及C的程序調用接口）MICAPS圖形顯示系統(tǒng)、VIS5D圖形顯示系統(tǒng)、GrADS或者RIP等

19出處：User’sGuideforAdvancedResearchWRF(ARW)ModelingSystemVersion2.2

出處：User’sGuideforAdvancedR203.WRFv2.2模式安裝及運行流程如下設置環(huán)境變量安裝PGI安裝NETCDF3.WRFv2.2模式安裝及運行流程如下設置環(huán)境變量安裝P21第一步環(huán)境變量設置在根目錄root下用gedit命令打開.bash_profile文件,把準備好的.bash_profile復制到該文件上,把原來的內容覆蓋(如圖中陰影部分).復制完成后用vi打開進行編輯,可能有符號~M產生,應把這些符號刪除,最后使用:wq退出保存.在root下運行source.bash_profile第一步環(huán)境變量設置在根目錄root下用gedit命令22wrf22介紹及安裝運行課件23wrf22介紹及安裝運行課件24

第二步安裝pgi

把linux86.tar.gz復制到文件夾usr里,進行解壓:tarzxvflinux86-64.tarcd/cdusr./install(提示的話就yes就行了,路徑為usr/pgi,主要還是看環(huán)境變量設置的路徑為準)第二步安裝pg25

第三步安裝license.dat通過以上的操作會生成license.dat文件，把新生成的license.dat文件復制到環(huán)境變量規(guī)定的路徑下.把ActivePer1-5.8.6.811-i686-linux.tar裝在opt里,解壓,把解壓得到的文件名改為ActivePerl-5.8cdActivePerl-5.8./install.sh(有提示的話yes就行了)第三步安裝license.dat通過以26

第四步安裝NETCDF把netcdf-3.6.1.tar.zip文件復制到環(huán)境變量規(guī)定的路徑下，用命令tarzxvfnetcdf-3.6.1.tar.zip解壓cd/usr/local/netcdf/src./configuremakemakeallmakeinstall執(zhí)行安裝

第四步安裝NETCDF27

第五步

先在usr/local/建立文件夾ncarg,把模式軟件Ncar…….ncar進行解壓.cdINSTALL./INSTALL(在提示中回答如下:n2enterenter31

enter4enter5y00)

第五步28

第六步安裝grads

解壓grads-1.8s|11-linux.tar.gz,在usr/local下建一個grads文件夾,把解出的三個文件放在里面,把bin里所有文件拷到local/bin里面,在root下就可以用grads了.

第六步安裝grads29

第七步安裝WRF主模塊

在root下建立個文件夾,把WPSV2.2.TAR.gz和WRFV2.2.TAR.gz復制到這個文件夾下面,進行解壓.首先編譯WRF主模塊.cdWRFV2.2./configure(有提示的話答2)geditconfigure.wrf

第七步安裝WRF主模塊30

geditconfigure.wrf做以下修改:在solve_interface……和shift_domain……兩行之間添加solve_em.o:solve_em.F在solve_interface……和shift_domain……兩行之間添加solve_em.o\添加完成后,保存退出../compile./compileem_realgeditconfigure.wrf31wrf22介紹及安裝運行課件32

第八步編譯WPStarzxvfWPSV2.2.TAR.gz解壓cdWPS./configure(提示選擇1)./compile

33第九步WRFv2.2模式的運行第九步WRFv2.2模式的運行341運行WPSgeogrid和ungrib屬并列關系，運行不分先后。geogrid建立“靜態(tài)的”地面數(shù)據(jù)。ungrib解壓GRIB氣象數(shù)據(jù)，并歸納成一個intermediate文件格式。metgrid把氣象數(shù)據(jù)水平插入模式領域內。metgrid的輸出文件將被用作WRFV2.2主模塊的輸入文件。

1運行WPSgeogrid和ungrib屬并列關系，運行351.在/home/目錄下建立WPS_GEOG目錄，用來盛放模式用的地表面靜態(tài)數(shù)據(jù)。(這個目錄可以自己定,在這個目錄下把geog.TAR.gz解壓,在namelist.wps里設置geog路徑正確就可以了).這些數(shù)據(jù)分兩類，一類是generalinputfiles；另一類數(shù)據(jù)是根據(jù)分辨率分為10m、5m、2m和30s（即大約分別為110km，55km，20km和1km）共4種。2.編輯namelist.wps例如:以1998年4月10日-4月14日NECP資料為背景場作為例子做一次模擬。1.在/home/目錄下建立WPS_GEOG目錄，用來盛放36&sharewrf_core='ARW',max_dom=2,

(最大嵌套數(shù),以2為例）

start_date=‘1998-04-10_00:00:00’,‘1998-04-10_00:00:00’,end_date=‘1998-04-14_00:00:00',‘1998-04-14_00:00:00',interval_seconds=345600(如果使用6小時的再分析資料做為邊界值的話,則這一項設為6小時,這為前處理程序的兩次分析時間之間的時間間隔，以秒為單位。也即模式的實時輸入數(shù)據(jù)的時間間隔，一般為輸入邊界條件的文件的時間間隔。)

在/wei/WPS路徑下用命令打開并編輯namelist.wpsgeditnamelist.wps&share在/wei/WPS路徑下用命令打開并編輯name37&geogridparent_id=1,1,

（嵌套區(qū)域的母區(qū)域的標號。注意MOAD本身沒有母區(qū)域，因此PARENT_ID的第一列總是設為1。第二列必須等于1。總列數(shù)必須等于NUM_DOMAINS）

parent_grid_ratio=1,3,（嵌套時，母網(wǎng)格相對于嵌套網(wǎng)格的水平網(wǎng)格比例。在真實大氣方案中，此比例必須為奇數(shù)；在理想大氣方案中，如果將返饋選項feedback設置為0的話，則此比例也可以為偶數(shù)）

i_parent_start=1,31,

（嵌套網(wǎng)格的左下角（LLC）在上一級網(wǎng)格（母網(wǎng)格）中x方向的起始位置）

j_parent_start=1,17,（嵌套網(wǎng)格的左下角（LLC）在上一級網(wǎng)格（母網(wǎng)格）中y方向的起始位置）

e_we=74,112,（x方向(西-東方向)的終止格點值(通常為x方向的格點數(shù))）

e_sn=61,97,（y方向(南-北方向)的終止格點值(通常為y方向的格點數(shù))）

&geogrid38geog_data_res=‘10m’,‘2m’,（區(qū)域對應選擇的地表面靜態(tài)數(shù)據(jù)）dx=30000,（指定x方向的格距（單位為米）。在真實大氣方案中，此參數(shù)值必須與輸入數(shù)據(jù)中的x方向格距一致） dy=30000,（指定y方向的格距（單位為米）。在真實大氣方案中，此參數(shù)值必須與輸入數(shù)據(jù)中的y方向格距一致）

map_proj=‘lambert’,（地圖投影）"polar"->極射投影"lambert"->蘭伯托等角投影（正割和正切）"mercator"->麥卡托

ref_lat=30.0,(中心緯度)ref_lon=115.0,(中心經度)truelat1=30.0,(真實緯度)truelat2=60.0,stand_lon=115.0,(標準經度)geog_data_path=‘/wrf/WPS/WPS_GEOG‘(放置地表面靜態(tài)數(shù)據(jù)路徑)

/geog_data_res=‘10m’,‘2m’39xdim=(uri-lli)*ratio_to_parent+1ydim=(urj-llj)*ratio_to_parent+1計算公式1,174.61urillilljurjxdim=(uri-lli)*ratio_to_pare403.編輯完namelist.wps后,執(zhí)行./geogrid.exe,生成靜態(tài)數(shù)據(jù),如運行成功,則會出現(xiàn)“Successfulcompletionofgeogrid”的提示。并生成兩個文件：geo_em.d01.nc和geo_em.d02.nc分別代表區(qū)域1和區(qū)域2的靜態(tài)數(shù)據(jù)。3.編輯完namelist.wps后,執(zhí)行./geogri413.編輯完namelist.wps后,執(zhí)行./geogrid.exe,生成靜態(tài)數(shù)據(jù),如運行成功,則會出現(xiàn)“Successfulcompletionofgeogrid”的提示。并生成兩個文件：geo_em.d01.nc和geo_em.d02.nc分別代表區(qū)域1和區(qū)域2的靜態(tài)數(shù)據(jù)。3.編輯完namelist.wps后,執(zhí)行./geogri424.在/home/下新建data文件夾用來放置客觀分析資料，本例使用ncep1°×1°每隔6小時分析資料gfs1998041000-gfs1998041400，使用命令ln-sf/wei/WPS/ungrib/Variable_Tables/Vtable.GFSVtable./link_grib.csh/home/data/./ungrib.exe4.在/home/下新建data文件夾用來放置客觀分析資料43如運行成功，則會提示

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!Successfulcompletionofungrib.!

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

并生成FILE:1998-04-10_00FILE:1998-04-14_00

等文件，生成文件數(shù)和namelist.wps中的interval_seconds=345600有關。如運行成功，則會提示并生成FIL44wrf22介紹及安裝運行課件455.執(zhí)行./metgrid.exe，如成功，則提示!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

!Successfulcompletionofmetgrid.!并生成!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!等文件,把生成文件復制到/wei/WRFV2/run下面,就可以進入wrf主模塊的運行部分。5.執(zhí)行./metgrid.exe，如成功，則提示46wrf22介紹及安裝運行課件472運行WRF主模塊運行realcase,執(zhí)行cd/wei/WRFV2/rungeditnamelist.input

2運行WRF主模塊運行realcase,執(zhí)行48wrf22介紹及安裝運行課件49&time_controlrun_days=4,(運行時間（天))

run_hours=0,(時)

run_minutes=0,(分)

run_seconds=0,(秒)

start_year=1998,1998,2003,（起始年份）start_month=04,04,07,（起始月份）start_day=10,10,09,（起始日數(shù)）

start_hour=00,00,00,（起始小時）

start_minute=00,00,00,（起始分鐘）start_second=00,00,00,（起始秒數(shù)）end_year=1998,1998,2003,end_month=04,04,07,（對應的結束時間）end_day=14,14,10,end_hour=00,00,00,end_minute=00,00,00,end_second=00,00,00,

&time_control50interval_seconds=345600（前處理程序的兩次分析時間之間的時間間隔）

input_from_file=.true.,.true.,.false.,（嵌套初始場輸入選項。嵌套時，指定嵌套網(wǎng)格是否用不同的初始場文件）

history_interval=180,60,60,（指定模式結果輸出的時間間隔，以分鐘為單位）

frames_per_outfile=1000,1000,1000,restart=.false.,（是否進行重行啟動）

restart_interval=1440,（重起時間間隔）io_form_history=2（2=NetCDF）

io_form_restart=2（指定模式斷點重啟輸出的格式,2為netCDF格式）

io_form_input=2（2=NetCDF）

io_form_boundary=2（指定模式邊界條件數(shù)據(jù)的格式）1 二進制格式2 NetCDF格式 4 PHD5格式 5 GRIB1格式

interval_seconds51debug_level=0/（此選項指定模式運行時的調試信息輸出等級。取值可為0,50,100,200,300，數(shù)值越大，調試信息輸出就越多，默認值為0）

&domainstime_step=180,（積分的時間步長，為整型數(shù)，單位為秒，在真實大氣中推薦值為dx公里數(shù)的6倍）

time_step_fract_num=0,（實數(shù)型時間步長的分子部分）

time_step_fract_den=1,（實數(shù)型時間步長的分母部分） max_dom=2,（最大區(qū)域數(shù)）s_we=1,1,1,（x方向(西-東方向)的起始格點值(通常為1)) e_we=74,112,94,（x方向(西-東方向)的終止格點值(通常為x方向的格點數(shù)))

s_sn=1,1,1,(y方向(南-北方向)的起始格點值(通常為1))

wrf22介紹及安裝運行課件52e_sn=61,97,91,(y方向(南-北方向)的終止格點值(通常為y方向的格點數(shù)))

s_vert=1,1,1,(z方向(垂直方向)的起始格點值)

e_vert=28,28,28,(z方向(垂直方向)的終止格點值，即全垂直eta層的總層數(shù)。垂直層數(shù)在各嵌套網(wǎng)格中必須保持一致

)

dx=30000,10000,3333,(指定x方向的格距（單位為米）。在真實大氣方案中，此參數(shù)值必須與輸入數(shù)據(jù)中的x方向格距一致)

dy=30000,10000,3333,(指定y方向的格距（單位為米）。在真實大氣方案中，此參數(shù)值必須與輸入數(shù)據(jù)中的x方向格距一致)grid_id=1,2,3,(計算區(qū)域的編號，一般是從1開始)

parent_id=0,1,2,(嵌套網(wǎng)格的上一級網(wǎng)格（母網(wǎng)格）的編號，一般是從0開始)

e_sn53i_parent_start=0,31,30,(嵌套網(wǎng)格的左下角（LLC）在上一級網(wǎng)格（母網(wǎng)格）中x方向的起始位置)

j_parent_start=0,17,30,(嵌套網(wǎng)格的左下角（LLC）在上一級網(wǎng)格（母網(wǎng)格）中y方向的起始位置)

parent_grid_ratio=1,3,3,(母網(wǎng)格相對于嵌套網(wǎng)格的水平網(wǎng)格比例)

parent_time_step_ratio=1,3,3,(嵌套時，母網(wǎng)格相對于嵌套網(wǎng)格的時間步長比例)

feedback=1,(嵌套時，嵌套網(wǎng)格向母網(wǎng)格得反饋作用。設置為0時，無反饋作用。而反饋作用也只有在母網(wǎng)格和子網(wǎng)格的網(wǎng)格比例(parent_grid_ratio)為奇數(shù)時才起作用)

smooth_option=0(向上一級網(wǎng)格（母網(wǎng)格）反饋的平滑選項，只有設置了反饋選項為1時才起作用的)

/i_parent_start54&physicsmp_physics=3,3,3,設置微物理過程方案，默認值為0。 0 不采用微物理過程方案 1 Kessler方案(暖雨方案) 2 Linetal方案(水汽、雨、雪、云水、冰、冰雹) 3 WSM3類簡單冰方案 4 WSM5類方案 5 Ferrier(newEta)微物理方案(水汽、云水) 6 WSM6類冰雹方案 8 Thompsonetal方案 98 NCEP3類簡冰方案(水汽、云/冰和雨/雪) 99 NCEP5類方案(水汽、雨、雪、云水和冰)

ra_lw_physics=1,1,1,此選項指定長波輻射方案，默認值為0。 0 不采用長波輻射方案 rrtm方案3Cam方案 99 GFDL(Eta)長波方案(semi-supported)

&physics55ra_sw_physics=1,1,1,此選項指定短波輻射方案，默認值為0。 0 不采用短波輻射方案 1 Dudhia方案 Goddard短波方案Cam方案 99 GFDL(Eta)短波方案(semi-supported)

radt=10,10,10,（此參數(shù)指定調用輻散物理方案的時間間隔，默認值為0,單位為分鐘。建議與dx的公里數(shù)取同樣的值）

sf_sfclay_physics=1,1,1,此選項指定近地面層(surface-layer)方案，默認值為0。 0 不采用近地面層方案 1 Monin-Obukhov方案 Monin-Obukhov(Janjic)方案NCEPGlobalForecastsystem方案 ra_sw_physics56sf_surface_physics=1,1,1,此選項指定陸面過程方案，默認值為0。 0 不采用陸面過程方案 1 熱量擴散方案 2 Noah陸面過程方案 RUC陸面過程方案

bl_pbl_physics=1,1,1,此選項指定邊界層方案，默認值為0 0 不采用邊界層方案 1 YSU方案 2 Mellor-Yamada-JanjicTKE(湍流動能)方案 3 NCEPGlobalForecastSystem方案 99 MRF方案

bldt=0,0,0,(此參數(shù)指定調用邊界層物理方案的時間間隔，默認值為0，單位為分鐘。此參數(shù)指定調用邊界層物理方案的時間間隔，默認值為0，單位為分鐘。0(推薦值)表示每一個時間步長都調用邊界層物理方案)

sf_surface_physics57cu_physics=1,1,0,此選項指定積云參數(shù)化方案，默認值為0。 0 不采用積云參數(shù)化方案 1 淺對流Kain-Fritsch(newEta)方案 2 Betts-Miller-Janjic方案 3 Grell-Devenyi集合方案 4 SimplifiedArakawa-Schubert方案 99 老Kain-Fritsch方案 cud=5,5,5,(積云參數(shù)化方案的調用時間間隔，默認值為0,單位為分鐘。一般的積云參數(shù)化方案是每一步都要調用，但如果是用Kain-Fritsch方案(cu_physics=1)，則可以設cudt=5)

isfflx=1,在選用擾動邊界層和陸面物理過程時(sf_sfclay_physics=1)是否考慮地面熱量和水汽通量，默認值為1。 0 不考慮地面通量 1 考慮地面通量

cu_physics58ifsnow=0,是否考慮雪蓋效應。考慮雪蓋效應時，必須要有雪蓋輸入場。默認值為0，只有在利用擾動邊界層PBL預報土壤溫度時才有效，即sf_surface_physics=1。 0 不考慮雪蓋效應 1 考慮雪蓋效應

icloud=1,輻射光學厚度中是否考慮云的影響，默認值為1。僅當ra_sw_physics=1和ra_lw_physics=1時有效。 0 不考慮云的影響 1 考慮云的影響

surface_input_source=1,土地利用類型和土壤類型數(shù)據(jù)的來源格式，默認值為1。 1 SI/gridgen（由SI的gridgen_model.exe程序產生） 2 其他模式產生的GRIB碼數(shù)據(jù)(VEGCAT/SOILCAT數(shù)據(jù))

ifsnow59

num_soil_layers=5,指定陸面模式中的土壤層數(shù)，默認值為5 5 熱量擴散方案 4 Noah陸面過程方案 6 RUC陸面過程方案

60執(zhí)行./real.exe生成wrfbdy_d01（邊界條件文件）,wrfinput_d01和wrfinput_d02（初始場文件）執(zhí)行./real.exe生成61執(zhí)行./wrf.exe運行主模塊,生成wrfout_d01_1998-04-10_00:00:00wrfout_d02_1998-04-10_00:00:00可以用畫圖軟件畫圖執(zhí)行./wrf.exe運行主模塊,生成62安裝可視化WPS(WRFDomainWizard.jar)在WRF網(wǎng)站上下載jre-6u6-linux-i586-rpm-bin或jre-6u6-linux-i586-rpm1.在任意目錄下進行以下操作:chmoda+xjre-6u6-linux-i586-rpm-bin改變其屬性為可執(zhí)行./jre-6u6-linux-i586-rpm-bin運行該文件

2.改.bash_profile加如以下幾行:######JAVA#####exportJAVA_ROOT=/usr/java/jre1.6.0-06/exportPATH=$JAVA_ROOT/bin:$JAVA_ROOT/lib:$PATH3.在WRFDomainWizard目錄下運行進入GUI,進行以下操作:java–Xmx390m–jarWRFDomainWizard.jar(以上這行操作命令在readme.*里有,如果運行有問題的話,在根目錄下source.bash_profile一次,或重啟電腦)

安裝可視化WPS(WRFDomainWizard.jar)63安裝grads解壓grads_1.8s|11-linux.tar.gz在usr/local下建一個grads文件夾,把解壓的三個文件夾放在里面,把bin里所有文件考到local/bin里面,在root下grads就可以用了wrf22介紹及安裝運行課件64謝謝!謝謝!65WRFv2.2介紹及安裝運行覃衛(wèi)堅08.04.26WRFv2.2介紹及安裝運行覃衛(wèi)堅66目錄1.Linux操作系統(tǒng)介紹2.WRFv2.2模式介紹3.WRFv2.2模式安裝及運行

目錄1.Linux操作系統(tǒng)介紹671.Linux操作系統(tǒng)介紹

什么是Linux?簡單地說，Linux是一套免費使用和自由傳播的類Unix操作系統(tǒng)，它主要用于基于Intelx86系列CPU的計算機上。這個系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬的程序員設計和實現(xiàn)的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權制約的、全世界都能自由使用的Unix兼容產品。Linux的出現(xiàn)，最早開始于一位名叫LinusTorvalds的計算機業(yè)余愛好者，當時他是芬蘭赫爾辛基大學的學生。他的目的是想設計一個代替Minix（是由一位名叫AndrewTannebaum的計算機教授編寫的一個操作系統(tǒng)示教程序）的操作系統(tǒng)，這個操作系統(tǒng)可用于386、486或奔騰處理器的個人計算機上，并且具有Unix操作系統(tǒng)的全部功能，因而開始了Linux雛形的設計。1.Linux操作系統(tǒng)介紹什么是Linux?簡單68Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在PC計算機上實現(xiàn)全部的Unix特性，具有多任務、多用戶的能力。Linux是在GNU公共許可權限下免費獲得的，是一個符合POSIX標準的操作系統(tǒng)。Linux操作系統(tǒng)軟件包不僅包括完整的Linux操作系統(tǒng)，而且還包括了文本編輯器、高級語言編譯器等應用軟件。它還包括帶有多個窗口管理器的X-Windows圖形用戶界面，如同我們使用WindowsNT一樣，允許我們使用窗口、圖標和菜單對系統(tǒng)進行操作。

Linux之所以受到廣大計算機愛好者的喜愛，主要原因有兩個，一是它屬于自由軟件，用戶不用支付任何費用就可以獲得它和它的源代碼，并且可以根據(jù)自己的需要對它進行必要的修改，無償對它使用，無約束地繼續(xù)傳播。另一個原因是，它具有Unix的全部功能，任何使用Unix操作系統(tǒng)或想要學習Unix操作系統(tǒng)的人都可以從Linux中獲益。

Linux以它的高效性和靈活性著稱。它能夠在PC69

Linux與Unix的區(qū)別?UNIX最早由幾個研究生在實驗室里開始的后來由一個大公司把它商業(yè)化了的一個操作系統(tǒng)，并它成長和占領了市場。公司多了，就分家了，而“UNIX”這個名字由于法律關系，誰也不能說自己的操作系統(tǒng)是“UNIX”而只能說是“UNIX兼容”系統(tǒng)了。所以現(xiàn)在“UNIX”系統(tǒng)是不存在的，存在的只是一個遙遠的傳說。Linux是基于PC(其它平臺也有的支持)的UNIX兼容系統(tǒng)，在跟UNIX的關系上，它不比任何其它UNIX兼容系統(tǒng)遠。某些PC機的Unix和Linux在實現(xiàn)方面相類似。幾乎所有的商業(yè)Unix版本都基本支持同樣的軟件、程序設計環(huán)境和網(wǎng)絡特性。然而，Linux和Unix的商業(yè)版本依然存在許多差別。Linux支持的硬件范圍和商業(yè)Unix不一樣。一般來說，商業(yè)Unix支持的硬件多一些，可是Linux支持的硬件也在不斷擴大。Linux與Unix的區(qū)別?UNIX最早由幾個研究70突出的是，Linux至少和商用Unix一樣穩(wěn)定。對許多用戶來說，最重要的因素是價格。Linux是免費軟件，用戶可以從Internet網(wǎng)上下載。商業(yè)Unix的價值不應被貶低。除了軟件本身的價格外，用戶還需支付文檔、售后支持和質保費。對于較大的機構，這些都很重要，但是PC機用戶也許從中得不到什么好處。許多商業(yè)公司和大學等單位已經發(fā)現(xiàn)，在實驗室用廉價的PC機運行Linux比用工作站運行商業(yè)Unix還好。Linux可以在PC機上提供工作站的功能，而PC機的價格是工作站的幾分之一。突出的是，Linux至少和商用Unix一樣穩(wěn)定。對許多71

與其它操作系統(tǒng)（如windows)相比，Linux還具有以下優(yōu)點：

1.采用階層式目錄結構，文件歸類清楚、容易管理。2.系統(tǒng)安全穩(wěn)定，漏洞少,不易受病毒攻擊。3.具有高度可移植性，系統(tǒng)核心只有小于10%的源代碼采用匯編語言編寫，其余均是采用C語言編寫。4.可與其它的操作系統(tǒng)如Windows98/2000/xp等并存于同一臺計算機上。缺點:Linux操作相對復雜，針對其系統(tǒng)兼容的軟件少。與其它操作系統(tǒng)（如windows)相比，Linux還具有以72推薦用的linux版本：RedHat4.0什么是RedHatLinux?

來自北卡羅的程序小組(RedHatSoftware),他們的目標是讓人們更方便地使用Linux。他們將所有必需的軟件捆在一起形成一個發(fā)行版本(distribution)。

自從1994年夏RedHatLinux問世以來,LinuxandRedHatSoftware飛速發(fā)展，有了很多變化，支持更多的硬件，可靠性的巨大提高，全世界的Linux公司用戶不斷增加。

從4.0版開始,RedHatLinux可以在三個領先的計算機平臺上運行:Intel兼容PCs、DigitalAlpha計算機，andSunSPARC。

推薦用的linux版本：RedHat4.073Linux文件與目錄的操作:顯示當前目錄的內容:ls列出當前目錄的文件名ls-t按時間次序列表,時間最近的文件排在前面ls-l長列表:包括多信息

ls-u按最后使用的時間次序列表ls-r以逆序列出文件名在目錄的使用上:.表示當前目錄..表示上一層目錄/表示系統(tǒng)根目錄~為用戶主目錄切換目錄的cd命令cdtony表示切換到當前目錄下的tony子目錄cd..切換到上一層目錄wrf22介紹及安裝運行課件74創(chuàng)建目錄的mkdir命令mkdirsource創(chuàng)建source子目錄刪除目錄的rmdir命令

rmdirsource刪除source目錄解壓縮tar命令

tarzxvflinux86.tar.gz對linux86.tar.gz進行解壓-c創(chuàng)建一個新的tar文件-v顯示運作過程的信息-f指定文件名稱-z調用gzip壓縮命令執(zhí)行壓縮-j調用bzip2壓縮命令執(zhí)行壓縮-t查看壓縮文件內容-x解開tar文件創(chuàng)建目錄的mkdir命令75還有一些常用的命令：vifile-name

瀏覽和編輯文件./geditfile-name編輯文件./configure連接./compile編譯./install安裝還有一些常用的命令：762.WRFv2.2模式介紹

WRF（WeatherResearchandForecastingModel）模式是由美國環(huán)境預測中心（NCEP）,美國國家大氣研究中心（NCAR）等單位發(fā)起,聯(lián)合開發(fā)的新一代高分辨率中尺度氣象研究與預報數(shù)值模式及同化系統(tǒng)。模式分為ARW(theAdvancedResearchWRF)和NMM(theNonhydrostaticMesoscaleModel)兩種，即研究用和業(yè)務用兩種形式，本文介紹的是ARWWRF。

2.WRFv2.2模式介紹WRF（WeatherR77WRF模式具有以下特點：WRF模式系統(tǒng)具有可移植，易維護，可擴充，高效率，方便等許多特點，將成為改進從云尺度到各種不同天氣尺度的重要天氣特征預報精度的工具。WRF模式為完全可壓縮以及非靜力模式，采用F90語言編寫。水平方向采用ArakawaC(荒川C)網(wǎng)格點（重點考慮1-10km），垂直方向則采用地形跟隨質量坐標。WRF模式在時間積分方面采用三階或者四階的Runge-Kutta算法。WRF模式不僅可以用于真實天氣的個案模擬，也可以用其包含的模塊組作為基本物理過程探討的理論根據(jù)。此外，WRF模式還具有多重嵌套和方便的定位于不同地理位置的能力。WRF模式具有以下特點：78Arakawa-C特點運用Arakawa-C交錯格點假設所有3維變量（U，V，和質量）關于這些點是交錯格點。對于定義的非交錯格點，U格點向上交錯了0.5個格點，V格點向右交錯了0.5個格點，質量網(wǎng)格分別向上向右交錯了0.5個格點。為了便于說明，下面給出一個(XDIM，YDIM)=(4，4)的例子：(+)為根據(jù)參數(shù)定義的點。(T)為由WRF預報模式提供和輸出的質量變量的格點位置。(U)點為由WRF模式提供和輸出的U動量變量的格點位置。(V)點為由WRF模式提供和輸出的V動量變量的格點位置。這樣，如果使用維數(shù)(XDIM，YDIM)，則模式輸出如下：(XDIM-1，YDIM-1)維的質量變量(XDIM，YDIM-1)維的U動量(XDIM-1，YDIM)維的V動量。Arakawa-C特點運用Arakawa-C交錯79WRF模式發(fā)展歷程：WRF模式作為一個公共模式，由NCAR負責維護和技術支持，免費對外發(fā)布。第一版發(fā)布在2000年11月30日，2001年5月8日第二次發(fā)布，版本號為1.1，第三次發(fā)布于2001年11月6日，只修改了兩個錯誤，沒有太多改動，版本號定為1.1.1。直到2002年4月24日，才正式第四次發(fā)布，版本號為1.2。同樣，在修改一些錯誤以后，2002年5月22日第五次發(fā)布，版本為1.2.1。原定于2002年10月左右的第六次發(fā)布，直到2003年3月20日才推出，版本號為1.3。同年11月21日進行了更新。第二版發(fā)布于2004年5月21日，為嵌套版本V2.0，同年6月3日進行更新。2006年1月30日更新為V2.1.2，同年12月更新到V2.2版本,現(xiàn)在最新為3.0版本。WRF模式發(fā)展歷程：80WRF的最新版本是2006年的圣誕節(jié)前12月22日推出的V2.2。這一版本里，在修補了前一版本的許多錯誤之上，新增了許多模塊。不僅推出了WRF的前處理WRFSI的進化版WPS，作為過渡還仍然保留了WRF本體和WRFSI的銜接。

WRF的最新版本是2006年的圣誕節(jié)前12月22日推出的81

MM5

WRF垂直坐標 地形追隨高度地形追隨質量坐標守恒性 沒有考慮 質量、動量、標量時間積分 蛙躍格式3rdorderRunge-Kutta平流計算 2ndordercentered5thorderupwind或6thordercentered平滑抑制 4階平滑 不需要典型時間步長 3xDx 6xDx運行時間 相當WRF和MM5的比較 MM5 82

硬件環(huán)境

硬盤要求至少有大于10G的空間。如果需要安裝GUI圖形庫，則顯示器分辨率至少為1024*768。內存應該在512M以上。

83

軟件環(huán)境WRF模式的運行系統(tǒng)中的一般需要的安裝軟件環(huán)境包括：LINUX操作系統(tǒng)Perl5.003以上Fortran程序編輯器（包括Fortran90和Fortran77編譯器）C程序編譯器NetCDF函數(shù)庫，版本在3.3.1以上（必須包含F(xiàn)ortran77,Fortran90以及C的程序調用接口）MICAPS圖形顯示系統(tǒng)、VIS5D圖形顯示系統(tǒng)、GrADS或者RIP等

84出處：User’sGuideforAdvancedResearchWRF(ARW)ModelingSystemVersion2.2

出處：User’sGuideforAdvancedR853.WRFv2.2模式安裝及運行流程如下設置環(huán)境變量安裝PGI安裝NETCDF3.WRFv2.2模式安裝及運行流程如下設置環(huán)境變量安裝P86第一步環(huán)境變量設置在根目錄root下用gedit命令打開.bash_profile文件,把準備好的.bash_profile復制到該文件上,把原來的內容覆蓋(如圖中陰影部分).復制完成后用vi打開進行編輯,可能有符號~M產生,應把這些符號刪除,最后使用:wq退出保存.在root下運行source.bash_profile第一步環(huán)境變量設置在根目錄root下用gedit命令87wrf22介紹及安裝運行課件88wrf22介紹及安裝運行課件89

第二步安裝pgi

把linux86.tar.gz復制到文件夾usr里,進行解壓:tarzxvflinux86-64.tarcd/cdusr./install(提示的話就yes就行了,路徑為usr/pgi,主要還是看環(huán)境變量設置的路徑為準)第二步安裝pg90

第三步安裝license.dat通過以上的操作會生成license.dat文件，把新生成的license.dat文件復制到環(huán)境變量規(guī)定的路徑下.把ActivePer1-5.8.6.811-i686-linux.tar裝在opt里,解壓,把解壓得到的文件名改為ActivePerl-5.8cdActivePerl-5.8./install.sh(有提示的話yes就行了)第三步安裝license.dat通過以91

第四步安裝NETCDF把netcdf-3.6.1.tar.zip文件復制到環(huán)境變量規(guī)定的路徑下，用命令tarzxvfnetcdf-3.6.1.tar.zip解壓cd/usr/local/netcdf/src./configuremakemakeallmakeinstall執(zhí)行安裝

第四步安裝NETCDF92

第五步

先在usr/local/建立文件夾ncarg,把模式軟件Ncar…….ncar進行解壓.cdINSTALL./INSTALL(在提示中回答如下:n2enterenter31

enter4enter5y00)

第五步93

第六步安裝grads

解壓grads-1.8s|11-linux.tar.gz,在usr/local下建一個grads文件夾,把解出的三個文件放在里面,把bin里所有文件拷到local/bin里面,在root下就可以用grads了.

第六步安裝grads94

第七步安裝WRF主模塊

在root下建立個文件夾,把WPSV2.2.TAR.gz和WRFV2.2.TAR.gz復制到這個文件夾下面,進行解壓.首先編譯WRF主模塊.cdWRFV2.2./configure(有提示的話答2)geditconfigure.wrf

第七步安裝WRF主模塊95

geditconfigure.wrf做以下修改:在solve_interface……和shift_domain……兩行之間添加solve_em.o:solve_em.F在solve_interface……和shift_domain……兩行之間添加solve_em.o\添加完成后,保存退出../compile./compileem_realgeditconfigure.wrf96wrf22介紹及安裝運行課件97

第八步編譯WPStarzxvfWPSV2.2.TAR.gz解壓cdWPS./configure(提示選擇1)./compile

98第九步WRFv2.2模式的運行第九步WRFv2.2模式的運行991運行WPSgeogrid和ungrib屬并列關系，運行不分先后。geogrid建立“靜態(tài)的”地面數(shù)據(jù)。ungrib解壓GRIB氣象數(shù)據(jù)，并歸納成