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WRF模式入门指南

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WRF-Chem模式介绍完整版

第二章WRF-Chem模式介绍 WRF-Chem模式是由美国NOAA 预报系统实验室(FSL)开发的,气象模式(WRF)和化学模式(Chem)在线完全耦合的新一代的区域空气质量模式。图2.1给出了WRF-Chem的流程框架图。 WRF-chem包含了一种全新的大气化学模式理念。它的化学和气象过程使用相同的水平和垂直坐标系,相同的物理参数化方案,不存在时间上的插值,并且能够考虑化学对气象过程的反馈作用。有别于这之前的大气化学模式,如SAQM 模式、CALGRID模式、MODEL3-CAMQ模式等,它们的气象过程和化学过程是分开的,一般先运行中尺度气象模式,得到一定时间间隔的气象场,然后提供给化学模式使用。这样分开处理以后,存在一些问题:首先,利用这样的气象资料驱动化学过程的时候就存在时间和空间上的插值,而且丢失了一些小于输出间隔的气象过程,如一次短时间的降水等,而这些过程对化学过程来说可能是很重要的;其次,气象模式和化学模式使用的物理参数化方案可能是不一样的;再次,不能考虑化学过程对气象过程的反馈作用。事实上,在实际大气中化学和气象过程是同时发生的,并且能够互相影响,如气溶胶能影响地气系统辐射平衡,气溶胶作为云凝结核,能影响降水,而气温、云和降水对化学过程也有非常强烈的影响。因此,WRF-Chem能够模拟再现一种更加真实的大气环境。 最初版本的WRF-chem在2002年推出,目前的版本为V3.1(2009年4月16日),本文所采用的是WRF-chem V3.0。

图2.1 WRF-Chem流程图(来自WRF-Chem V3 用户手册) WRF ( Weather Research Forecast , Skamarock et al., 2008)模式系统是美国气象界联合开发的新一代中尺度预报模式和同化系统。WRF模式是一个可用来进行1至10公里内高分辨率模拟的数值模式,同时,也是一个可以做各种不同广泛应用的数值模式,例如:业务单位正规预报、区域气候模拟、空气质量模拟,理想个例模拟实验等。故此模式发展的主要目的是改进现有的中尺度数值模式,例如:MM5(NCAR)、ETA(NCEP/NOAA)、RUC(FSL/NOAA)等,希望可以将学术研究以及业务单位所使用的数值模式整合成单一系统。这个模式采用高度模块化、并行化和分层设计技术,集成了迄今为止在中尺度方面的研究成果。模拟和 实时预报试验表明,WRF模式系统在预报各种天气中都具有较好的性能,具有广

WRF模式及数据介绍

模式及数据介绍 1 模式介绍 近年来,随着大气科学、计算机技术以及地基与空基遥感技术等多个学科领域的发展,数值天气预报学科也得到了飞跃性的发展。为了提高中小尺度灾害性天气预报的准确率,近30年的时间里中尺度数值模拟的研究得到了更多的重视。虽然仍无法避免模式带来的预报误差,但其值已明显的减小。宁贵财【16】等,采用WRF V3.3.1 中尺度预报模式研究北京地区2012年7月的一次暴雨过程时很好的模拟出了暴雨落区和24小时累积降水量等。何由【17】等利用WRF 模式采用无嵌套方案模拟青藏高原一次暴雨过程时也较好地模拟出了强降水雨带的位置和中心、降水强度以及降水范围等。因此WRF中尺度数值预报模式对暴雨过程的模拟时有着良好的效果。 WRF 模式是由美国国家大气研究中心(NCAR)、美国国家海洋和大气管理局(NOAA)以及天气预报系统实验室(FSL)等研究机构和大学联合开发的新一代高分辨率、非静力平衡的中尺度数值模式,简称WRF(Weather Research and Forecast)【18】。 WRF 模式主要包括四个部分组成:WRF的标准初始化模块(WRF SI)、同化系统(包括三维变分同化)、动力内核以及后处理模块【19】。模式中动力内核部分可分为ARW(用于科学研究)和NMM(用于业务预报)两种模块。后处理部分(图形软件)主要对模式的输出结果进行分析并处理,将模式面物理量转换到标准等压面、诊断分析物理场和图形数据转换等,模式流程图见图2.1。

图2.1 WRF 模式流程图 2.2 资料介绍 本文所用的降水资料为甘肃省加密雨量站实际观测资料。模式模拟的初始资料采用NCEP (National Centers for Environmental Prediction )提供的每6小时一次的(经度) 格点的再分析资料【20】。目前,数值预报被视为最主要的天气预报工具,而数值预报常常被归结为一个初值问题,因此模式初值的改善一直是数值预报本地化研究的重要内容【21】。 随着模式的不断升级,其同化系统功能不断加强。由于,目前数值预报模式能够相当真实的描写和模拟出实际天气过程的发展演变。因此,为了能够有效的利用各种常规、非常规观测资料来形成较准确的模式初始场,已经成为进一步提高数值预报水平的关键问题。这种情况下,国内外学者已基于WRF 模式展开了广泛的应用研究【22-24】。Xiao 等【25】利用MM5-3DV AR 系统检验多普勒径向速度直接同化对一次暴雨个例的影响,研究结果表明,同化试验能够较好的提高雨带走向和降水强度。多WPS ARW-WRF 主模块 WRF 后处理系统 Namelist.wps metgrid ARWpost 等 wrf real ungrib geogrid

WRF模式简单操作技巧-中文指南

WRF 模式操作指南 The Institute of Atmospheric Physics,Chinese Academy of Sciences Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences 中国科学院大气物理研究所 中国科学院东北地理与农业生态研究所 二○一七年三月二十日

目录 1. WRF模式简介 (1) 2. WRF模式的安装 (2) 2.1 安装环境 (2) 2.2 模式源程序 (2) 2.3 NetCDF函数库的安装 (2) 2.4 标准初始化(SI)的安装 (6) 2.5 WRF模式的安装 (9) 3. WRF模式与T213模式嵌套 (17) 3.1 嵌套方案 (17) 3.2 嵌套程序设计 (17) 3.3编译嵌套程序 (21) 3.4 嵌套的实现 (22) 4. WRF模式系统的运行 (29) 4.1 理想大气方案 (29) 4.2 真实大气方案 (32) 5. WRF模式系统作业卡 (47) 5.1 源程序 (47) 5.2 真实大气方案 (48) 6. 模式结果的显示处理 (61) 6.1 Vis5D格式 (61) 6.2 MICAPS格式 (62) 6.2 GrADS格式 (65) 附录1. WRF模式参数配置说明 (68) 附录2. T213场库参数表 (78)

WRF模式系统安装/调试技术报告 1. WRF模式简介 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1-10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。 WRF模式作为一个公共模式,由NCAR负责维护和技术支持,免费对外发布。第一版的发布在2000年11月30日。随后在2001年5月8日,第二次发布了WRF模式,版本号为1.1。2001年11月6日,很快进行了模式的第三次发布,只是改了两个错误,没有很大的改动,因此版本号定为1.1.1。直到2002年4月24日,才正式第四次发布,版本号为1.2。同样,在稍微修改一些错误后,2002年5月22日第五次版发布模式系统,版本号为1.2.1。原定于2002年10月份左右的第六次发布,直到2003年3月20才推出,版本号为1.3。2003年11月21日进行了更新。2004年5月21日推出了嵌套版本V2.0。2004年6月3日进行了更新。到2006年1月30日为止最新版本为2.1.2。

WRF模式运行指南

WRF 模式运行指南(2007.8.24~2007.8.30) 国家气象中心数值预报室 (内部资料请勿扩散) 二○○七年八月二十四日

目录 1. WRF模式简介 (1) 2. WRF模式的安装 (2) 2.1 安装环境 (2) 2.2 模式源程序 (2) 2.3 NetCDF函数库的安装 (2) 2.4 WRF模式的安装 (6) 2.5资料前处理系统(WPS)的安装 (9) 3. WRF模式与T213模式连接 (17) 3.1 连接方案 (17) 3.2 连接程序设计 (17) 3.3编译连接程序 (21) 3.4 连接的实现 (22) 4. WRF模式系统的运行 (29) 4.1 理想大气方案 (29) 4.2 真实大气方案 (32) 5. WRF模式系统作业卡 (47) 5.1 源程序 (47) 5.2 真实大气方案 (48) 6. 模式结果的显示处理 (61) 6.1 Vis5D格式 (61) 6.2 MICAPS格式 (62) 6.2 GrADS格式 (65) 附录1. WRF模式参数配置说明 (68) 附录2. T213场库参数表 (78)

WRF模式系统安装/调试技术报告 数值预报室邓莲堂 1. WRF模式简介 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1-10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。 WRF模式作为一个公共模式,由NCAR负责维护和技术支持,免费对外发布。第一版的发布在2000年11月30日。随后在2001年5月8日,第二次发布了WRF模式,版本号为1.1。2001年11月6日,很快进行了模式的第三次发布,只是改了两个错误,没有很大的改动,因此版本号定为1.1.1。直到2002年4月24日,才正式第四次发布,版本号为1.2。同样,在稍微修改一些错误后,2002年5月22日第五次版发布模式系统,版本号为1.2.1。原定于2002年10月份左右的第六次发布,直到2003年3月20才推出,版本号为1.3。2003年11月21日进行了更新。2004年5月21日推出了嵌套版本V2.0。2004年6月3日进行了更新。2006年1月30日升级为新版本2.1.2。2006年11月22日升级为2.2版。

WRF模式和WRFDA模式安装

WRF和WRFDA安装过程 一、WRF安装 设置环境变量 export FC=ifort export SFC=ifort export CC=icc export SCC=icc export CXX=icpc export CPP='icc -E' export CXXCPP='icpc -E' 注:需要安装netcdf,对于4.0以上版本,需要先安装hdf5 1.安装HDF库 configure --prefix=/path/to/hdf CC=icc FC=ifort --enable-fortran --enable-cxx 2.安装netcdf 首先安装netcdf 的C库 (./configure --prefix=/SWFIS/zhangxz/netcdf CC=icc FC=ifort CPPFLAGS=-I/SWFIS/zhangxz/hdf/include LDFLAGS=-L/SWFIS/zhangxz/hdf/lib --enable-hdf4 LIBS=-L/SWFIS/zhangxz/hdf)为了安装支持hdf4 ./configure --prefix=/SWFIS/zhangxz/netcdf CC=icc FC=ifort CPPFLAGS=-I/SWFIS/zhangxz/hdf/include LDFLAGS=-L/SWFIS/zhangxz/hdf/lib 正常安装方法 如果编译出现错误,make clean也是解决方法之一 安装netcdf_fortran 安装本fortran时,一定要,先设置环境变量 ###############NETCDF############ export NETCDF=/SWFIS/HOME/tswfis/wrflib/netcdf export NETCDF_LIB=$NETCDF/lib export NETCDF_INC=$NETCDF/include export LD_LIBRARY_PATH=${NETCDF_LIB}:${LD_LIBRARY_PATH} configure --prefix=/SWFIS/zhangxz/netcdf CPPFLAGS=-I/pathtonetcdf/include LDFLAGS=-L/pathtonetcdf/lib 二、WPS安装 注意:geog文件 需要zlib,jasper,png如果需要处理grib2数据 1.安装zlib 安装libpng前一定要先安装zlib zlib安装中可能会遇到无法复制到include中 因此编译完成后需要手动安装libz.a和.h 2.安装jasper configure --prefix make && make install ##########################WRF JASPER######################## export JASPER=/SWFIS/WRF_AUX/jasper export JASPERLIB=/SWFIS/WRF_AUX/jasper/lib export JASPERINC=/SWFIS/WRF_AUX/jasper/include export LD_LIBRARY_PATH="${JASPERLIB}:${LD_LIBRARY_PATH}" 3.安装png 下载了高版本的1.6.21 configure --prefix make && make install 三、WRFDA安装 export BUFR=1 export WRF_DA_CORE=1 ./configure wrfda 选择dmpar ./compile all_wrfvar

WRF模式上机手册

WRF模式上机手册 一.安装 1.登陆系统 连接服务器:telnet 172.16.21.200(如果是用客户端软件,则直接用客户端软件进行登陆)输入用户名:*** 输入密码:***** 创建自己的用户目录(如huangq):mkdir huangq 进到用户自己的目录(如huangq):cd huangq 2.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, https://www.wendangku.net/doc/625401902.html,/wrf/users/download/get_sources.html 2) cp /public1/Model/WRFV3.7.TAR.gz ./ 3)解压源程序压缩包 tar –xzvf WRFV3.7.TAR 4)进入释放后的源程序目录 cd WRFV3 5)设置环境变量NETCDF export NETCDF= /public/software/mathlib/netcdf/4.3.0/intel/ 6)配置编译环境 ./configure 出现如下的选择列表: checking for perl5... no checking for perl... found /usr/bin/perl (perl) Will use NETCDF in dir: /public/software/mathlib/netcdf/4.3.0/intel/ PHDF5 not set in environment. Will configure WRF for use without. Will use 'time' to report timing information If you REALL Y want Grib2 output from WRF, modify the arch/Config_new.pl script. Right now you are not getting the Jasper lib, from the environment, compiled into WRF. ------------------------------------------------------------------------ Please select from among the following Linux x86_64 options: 1. (serial) 2. (smpar) 3. (dmpar) 4. (dm+sm) PGI (pgf90/gcc) 5. (serial) 6. (smpar) 7. (dmpar) 8. (dm+sm) PGI (pgf90/pgcc): SGI MPT 9. (serial) 10. (smpar) 11. (dmpar) 12. (dm+sm) PGI (pgf90/gcc): PGI accelerator 13. (serial) 14. (smpar) 15. (dmpar) 16. (dm+sm) INTEL (ifort/icc) 17. (dm+sm) INTEL (ifort/icc): Xeon Phi (MIC architecture)

WRF模式运行指南

WRF 模式运行指南 () 国家气象中心数值预报室 (内部资料请勿扩散) 二○○六年三月十三日

目录 1. WRF模式简介 (1) 2. WRF模式的安装 (2) 安装环境 (2) 模式源程序 (2) NetCDF函数库的安装 (2) 标准初始化(SI)的安装 (6) WRF模式的安装 (9) 3. WRF模式与T213模式嵌套 (17) 嵌套方案 (17) 嵌套程序设计 (17) 编译嵌套程序 (21) 嵌套的实现 (22) 4. WRF模式系统的运行 (29) 理想大气方案 (29) 真实大气方案 (32) 5. WRF模式系统作业卡 (47) 源程序 (47) 真实大气方案 (48) 6. 模式结果的显示处理 (61) Vis5D格式 (61) MICAPS格式 (62) GrADS格式 (65) 附录1. WRF模式参数配置说明 (68) 附录2. T213场库参数表 (78)

WRF模式系统安装/调试技术报告 数值预报室邓莲堂 1. WRF模式简介 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1-10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。 WRF模式作为一个公共模式,由NCAR负责维护和技术支持,免费对外发布。第一版的发布在2000年11月30日。随后在2001年5月8日,第二次发布了WRF模式,版本号为。2001年11月6日,很快进行了模式的第三次发布,只是改了两个错误,没有很大的改动,因此版本号定为。直到2002年4月24日,才正式第四次发布,版本号为。同样,在稍微修改一些错误后,2002年5月22日第五次版发布模式系统,版本号为。原定于2002年10月份左右的第六次发布,直到2003年3月20才推出,版本号为。2003年11月21日进行了更新。2004年5月21日推出了嵌套版本。2004年6月3日进行了更新。到2006年1月30日为止最新版本为。

WRF模式简易操作中文指南

W R F模式简易操作中文 指南 Document serial number【LGGKGB-LGG98YT-LGGT8CB-LGUT-

WRF 模式操作指南 The Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences 中国科学院大气物理研究所 中国科学院东北地理与农业生态研究所 二○一七年三月二十日

目录 1. WRF模式简介 (1) 2. WRF模式的安装 (2) 安装环境 (2) 模式源程序 (2) NetCDF函数库的安装 (2) 标准初始化(SI)的安装 (6) WRF模式的安装 (9) 3. WRF模式与T213模式嵌套 (17) 嵌套方案 (17) 嵌套程序设计 (17) 编译嵌套程序 (21) 嵌套的实现 (22) 4. WRF模式系统的运行 (29) 理想大气方案 (29) 真实大气方案 (32) 5. WRF模式系统作业卡 (47) 源程序 (47) 真实大气方案 (48) 6. 模式结果的显示处理 (61) Vis5D格式 (61) MICAPS格式 (62) GrADS格式 (65)

附录1. WRF模式参数配置说明 (68) 附录2. T213场库参数表 (78)

WRF模式系统安装/调试技术报告 1. WRF模式简介 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1-10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。 2004年5月21日推出了嵌套版本。2004年6月3日进行了更新。

WRF模式简易操作中文指南

W R F模式简易操作中文指 南 The pony was revised in January 2021

WRF 模式操作指南 The Institute of Atmospheric Physics, Chinese Academy of Sciences Northeast Institute of Geography and Agroecology, Chinese Academy of Sciences 中国科学院大气物理研究所 中国科学院东北地理与农业生态研究所 二○一七年三月二十日

目录 1. WRF模式简介 (1) 2. WRF模式的安装 (2) 安装环境 (2) 模式源程序 (2) NetCDF函数库的安装 (2) 标准初始化(SI)的安装 (6) WRF模式的安装 (9) 3. WRF模式与T213模式嵌套 (17) 嵌套方案 (17) 嵌套程序设计 (17) 编译嵌套程序 (21) 嵌套的实现 (22) 4. WRF模式系统的运行 (29) 理想大气方案 (29) 真实大气方案 (32)

5. WRF模式系统作业卡 (47) 源程序 (47) 真实大气方案 (48) 6. 模式结果的显示处理 (61) Vis5D格式 (61) MICAPS格式 (62) GrADS格式 (65) 附录1. WRF模式参数配置说明 (68) 附录2. T213场库参数表 (78)

WRF模式系统安装/调试技术报告 1. WRF模式简介 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1-10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。 WRF模式作为一个公共模式,由NCAR负责维护和技术支持,免费对外发布。第一版的发布在2000年11月30日。随后在2001年5月8日,第二次发布了WRF模式,版本号为。2001年11月6日,很快进行了模式的第三次发布,只是改了两个错误,没有很大的改动,因此版本号定为。直到2002年4月

WRF-Chem模式介绍完整版

WRF-Chem模式介绍完整版 第二章 WRF-Chem模式介绍 WRF-Chem模式是由美国NOAA 预报系统实验室(FSL)开发的,气象模式(WRF)和化学模式(Chem)在线完全耦合的新一代的区域空气质量模式。图2.1给出了WRF-Chem的流程框架图。 WRF-chem包含了一种全新的大气化学模式理念。它的化学和气象过程使用相同的水平和垂直坐标系,相同的物理参数化方案,不存在时间上的插值,并且能够考虑化学对气象过程的反馈作用。有别于这之前的大气化学模式,如SAQM模式、CALGRID模式、MODEL3-CAMQ模式等,它们的气象过程和化学过程是分开的,一般先运行中尺度气象模式,得到一定时间间隔的气象场,然后提供给化学模式使用。这样分开处理以后,存在一些问题:首先,利用这样的气象资料驱动化学过程的时候就存在时间和空间上的插值,而且丢失了一些小于输出间隔的气象过程,如一次短时间的降水等,而这些过程对化学过程来说可能是很重要的;其次,气象模式和化学模式使用的物理参数化方案可能是不一样的;再次,不能考虑化学过程对气象过程的反馈作用。事实上,在实际大气中化学和气象过程是同时发生的,并且能够互相影响,如气溶胶能影响地气系统辐射平衡,气溶胶作为云凝结核,能影响降水,而气温、云和降水对化学过程也有非常强烈的影响。因此,WRF-Chem能够模拟再现一种更加真实的大气环境。 最初版本的WRF-chem在2002年推出,目前的版本为V3.1(2009年4月16日),本文所采用的是WRF-chem V3.0。

图2.1 WRF-Chem流程图(来自WRF-Chem V3 用户手册) WRF ( Weather Research Forecast , Skamarock et al., 2008)模式系统是美国气象界联合开发的新一代中尺度预报模式和同化系统。WRF模式是一个可用来进行1至10公里内高分辨率模拟的数值模式,同时,也是一个可以做各种不同广泛应用的数值模式,例如:业务单位正规预报、区域气候模拟、空气质量模拟,理想个例模拟实验等。故此模式发展的主要目的是改进现有的中尺度数值模式,例如:MM5(NCAR)、ETA(NCEP/NOAA)、RUC(FSL/NOAA)等,希望可以将学术研究以及业务单位所使用的数值模式整合成单一系统。这个模式采用高度模块化、并行化和分层设计技术,集成了迄今为止在中尺度方面的研究成果。模拟和实时预报试验表明,WRF模式系统在预报各种天气中都具有较好的性能,具有广 阔的应用前景。

WRF模式运行手册

WRF 模式运行手册 二○一○年八月二十四日

目录 第一部分WRF模式介绍 (3) 第二部分模式运行环境搭建 (3) 1、所需的各种组件 (3) 2、Linux操作系统(略) (4) 3、安装PGI (4) 4、安装netcdf (5) 5、安装ncl (6) 第三部分模式的编译安装 (7) 1、编译安装WRF模式主体 (7) 2、编译WPS (8) 3、安装WRFDA (9) 4、安装RIP4 (10) 第四部分模式的运行 (11) 一、运行WPS,进行数据前处理 (11) 二、运行WRF 模式主体 (13) 附录1 WRF模式参数配置说明 (15) 附录2 Linux/UNIX常用命令速查手册 (32) 附录3 网络资源 (42)

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1-10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 、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

WRF中尺度天气预报模式简介

ARW模式系统简介一.概述 1997年美国国家大气研究中心(NCAR)中小尺度气象处 (MMM)、国家环境预报中心(NCEP)的环境模拟中心(EMC)、预 报系统试验室的预报研究处(FRD)和俄克拉荷马大学的风暴 分析预报中心(CAPS)四部门联合发起新一代高分辨率中尺度 天气研究预报模式WRF(Weather Research Forecast)开发计 划,拟重点解决分辨率为1~10Km、时效为60h以内的有限区域 天气预报和模拟问题。该计划由美国国家自然科学基金会 (NSF)和美国国家海洋和大气管理局(NOAA)共同支持,1998年 已形成共同开发的标准,2000年2月被确定为实现美国天气研 究计划(USWRP)主要目标而制定的研究实施计划之一。现在, 这项计划吸引了许多其它研究部门及大学的科学家共同参 与。WRF在发展过程中由于科研与业务的不同需求,形成了两 个不同的版本,一个是在NCAR的MM5模式基础上发展的 ARW(Advanced Research WRF),另一个是在NCEP的Eta模式上 发展而来的NMM(Nonhydrostatic Mesoscale Model)[1、2]。 ARW作为一个公共模式,由NCAR负责维护和技术支持, 免费对外发布。第一版发布于2000年11月30日,随后在2001年5月8日发布了1.1版。2001年11月6日,很快进行了模式的第三次发布,只是改了两个错误,没有很大的改动,因此版本号定 为1.1.1。直到2002年4月24日,才正式第四次发布,版本号为1.2。同样,在稍微修改一些错误后,2002年5月22日第五次发布模式系统,版本号为1.2.1。原定于2002年10月前后的第六次发布,直到2003年3月20才推出,版本号为1.3。2003年11月21日进行了更新。2004年5月21日推出了嵌套版本V2.0。2004年6月3日进行了更新,至2006年1月30日为止最新版本为2.1.2[3]。本文主要介绍的是NCAR的ARW模式嵌套版本V2.1,同时 对ARW和MM5进行简单的对比。 二.ARW的程序结构 2.1ARW的程序概况 ARW的程序总共250,000行,其中50,000行为程序框架, 100,000行为科学计算部分,40,000行为外部程序包,其余的 60,000行由编译工具自动产生,见图1所示。

WRF模式运行指南

WRF 模式运行指南(2006.3.13~2006.3.22) 国家气象中心数值预报室 (内部资料请勿扩散) 二○○六年三月十三日

目录 1. WRF模式简介 (1) 2. WRF模式的安装 (2) 2.1 安装环境 (2) 2.2 模式源程序 (2) 2.3 NetCDF函数库的安装 (2) 2.4 标准初始化(SI)的安装 (6) 2.5 WRF模式的安装 (9) 3. WRF模式与T213模式嵌套 (17) 3.1 嵌套方案 (17) 3.2 嵌套程序设计 (17) 3.3编译嵌套程序 (21) 3.4 嵌套的实现 (22) 4. WRF模式系统的运行 (29) 4.1 理想大气方案 (29) 4.2 真实大气方案 (32) 5. WRF模式系统作业卡 (47) 5.1 源程序 (47) 5.2 真实大气方案 (48) 6. 模式结果的显示处理 (61) 6.1 Vis5D格式 (61) 6.2 MICAPS格式 (62) 6.2 GrADS格式 (65) 附录1. WRF模式参数配置说明 (68) 附录2. T213场库参数表 (78)

WRF模式系统安装/调试技术报告 数值预报室邓莲堂 1. WRF模式简介 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1-10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。 WRF模式作为一个公共模式,由NCAR负责维护和技术支持,免费对外发布。第一版的发布在2000年11月30日。随后在2001年5月8日,第二次发布了WRF模式,版本号为1.1。2001年11月6日,很快进行了模式的第三次发布,只是改了两个错误,没有很大的改动,因此版本号定为1.1.1。直到2002年4月24日,才正式第四次发布,版本号为1.2。同样,在稍微修改一些错误后,2002年5月22日第五次版发布模式系统,版本号为1.2.1。原定于2002年10月份左右的第六次发布,直到2003年3月20才推出,版本号为1.3。2003年11月21日进行了更新。2004年5月21日推出了嵌套版本V2.0。2004年6月3日进行了更新。到2006年1月30日为止最新版本为2.1.2。

WRF模式运行手册

WRF 模式运?行?手册 ?二○?一○年?八?月?二?十四?日 ?目 录 第?一部分 WRF模式介绍3 第?二部分模式运?行环境搭建3 1、所需的各种组件3 2、Linux操作系统(略)4 3、安装PGI4 4、安装netcdf5 5、安装ncl6 第三部分模式的编译安装7 1、编译安装WRF模式主体7 2、编译WPS8 3、安装WRFDA9 4、安装RIP410 第四部分模式的运?行11 ?一、运?行WPS,进?行数据前处理11 ?二、运?行WRF 模式主体13 附录1 WRF模式参数配置说明15 附录2 Linux/UNIX常?用命令速查?手册31 附录3 ?网络资源40 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?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。

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1-10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 、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 、NCL 、RIP4、Vis5D (8) ?一般安装完上述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 $./install 出现提?示信息 Do you accept these terms?[accept,decline] accept 1,single system install 2,Network install 1 Install the ACML?[y/n] n Installation directory?[/opt/pgi] /usr/local/pgi Do you wish to install MPICH1?[y/n] q Do you want the ?les in the install directory to be read-only?[y/n] n install complete 把与安装版本相适应的license.dat拷贝到你安装的?目录下 (2) 配置.bashrc?里的环境变量 export PGI=/usr/local/pgi/linux86/7.1-4/ export MANPATH=$MANPATH: $PGI/man export LM_LICENSE_FILE=/usr/local/pgi /license.dat export PATH=$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 ?les 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 ?lename.for –o ?lename.exe 编译C程序: pgcc –byteswapio ?lename.c –o ?lename.exe

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