WRFV3.1中文说明

最后，当处理常值数据时，同样要给出合适的prefix: out_format = 'WPS', prefix = 'NARR_FIXED', /

第三次运行ungrib.exe后，会得到如下数据文件: NARR_FIXED:1979-11-08_00

为了清楚起见，常值数据最好省掉日期信息。如，因为数据是静态的，所以可以把上面提到的文件名改为NARR_FIXED。在这个例子中，NARR常值数据 仅仅在一个特定的时次—1979年11月08日00时00分（UTC）可以使用，因此，当运行ungrib程序之前，用户应该设置好&share 记录中的起止日期；当然，在运行metgrid程序之前，这个日期还需再次被调整。 考虑到NARR数据集有三个过渡文件，因此在运行metgrid.exe之前需要设置好&metgrid记录里的相关参数—constants_name和fg_name，模板如下： &metgrid

constants_name = 'NARR_FIXED',

7 ^2 @9 A5 Q2 `# y3 D3 v# Y9 h* N ^. @4 f6 E0 @/

尽管 可能性很小，但是还是会发生的一种情况是，当一个来自区域模式的气象源数据不足以覆盖整个模拟区域时，则多个源数据将被使用，并且那些来着一个更大的区域 模式或全球模式的数据将被插值到剩下的模拟网格上。例如，为了能在有可能的区域上应用NAM的数据，剩下的区域应用GFS的数据，需要设置 namelist中的如下参数： &metgrid

fg_name = '/data/ungribbed/GFS', '/data/ungribbed/NAM' /

则插值后的结果如下图：

如果要素场不会在其它源数据文件中出现，那就不会有优先级一说，则metgrid进行的插值就会像正常情况下一样，每个源数据都要覆盖整个模拟区域以免有的区域没有数据。 WPS中并行

如 果WPS中设置的模拟区域的维数过于庞大以至于单CPU无法胜任，则用分布式存储器的方式来运行geogrid和metgrid程序是一个解决办法。为了 能把geogrid和metgrid程序以分布式存储器的类型编译，用户必须在机器上安装MPI库，及在编译时选中选项“DM parallel”。当编译成功后，geogrid和metgrid程序就可以在mpirun和mpiexec的命令，或通过批队列系统下运行了，具体的 运行方式则是根据机器的不同而定。正如之前提到的，ungrib程序是不能用并行运行的，而且ungrib程序对于内存的需求是独立于geogrid和 metgrid程序之外的；因此，无论编译时是否选择“DM parallel”选项，ungrib总是会在单处理器下编译且在单CPU下运行。

每 个标准的WRF I/O API 格式 (NetCDF, GRIB1, binary)都有一个相应的并行格式，但这需要在设置参数io_form（即io_form_geogrid和io_form_metgrid）时在原 有的值的基础上加100来实现。当并行被使用时，每个CPU都会对其读/写的输入/输出的文件进行分割，这些文件的名字与在串行时的一样，只是多了一个4 位数的处理器ID来代表处理器的名字。例如，当用4个处理器来运行geogrid（io_form_geogrid=102）时，单粗糙区域（最外围区） 就可以生成四个输出文件，分别是geo_em.d01.nc.0000, geo_em.d01.nc.0001, geo_em.d01.nc.0002和geo_em.d01.nc.0003。在并行的过程中，模式区域会被分成若干矩形区域，每个处理器会分派一个单 独的子区域，当读/写到WRF I/O API格式时，每个处理

器也都只会读/写它自己的那块子区域。因此，如果geogrid程序使用并行，则metgrid运行时所使用的处理器个数要与 geogrid时的一样。同样的，如果metgrid使用并行运行时，则real.exe也需要用相同的处理器个数来运行。当然，在用多个处理器运行时， 还是可以用一个标准的输入输出格式的，此时，模式区域的所有数据都会被分配/收集到输入/输出中。最后，当用多个处理器运行geogrid或者 metgrid时，每个处理器都会写一个独立的log文件（类似工作日记的文件），这些log文件的名字会附上4位数的处理器ID，以此作为I/O API文件。 检查WPS的输出

当 运行WPS时，检查它们的输出是有帮助的。例如，当决定了嵌套的位置后，检查下被插值的静态地理数据和经纬度场是有益的；另一个例子，当向WPS输入新的 源数据时—无论是静态数据还是气象要素场—检查插值后的结果对通过geogrid和metgrid调整插值的方法也是有好处的。由于使用NetCDF格式 作为geogrid和metgrid的输入输出格式，使得一些列可以读NetCDF数据的可视化工具都可以用来检查那些被geogrid处理和 metgrid水平插值的气象要素场的区域文件。可以通过设定参数io_form_geogrid和io_form_metgrid为2来让 geogrid和metgrid的结果以NetCDF格式输出（2是这两个参数的默认设置）：

io_form_geogrid = 2, /

io_form_metgrid = 2, /

在这些可用的工具中，ncdump，ncview和新的RIP4程序是比较好的。Ncdump是一个具有NetCDF库的可以把NetCDF数据的变量及 属性显示出来的简洁程序。在检查geogrid生成的区域文件中的区域参数（如东西、南北向维数，或区域中心点），或展示一个文件中各要素场时都是有帮助 的。而ncview则提供了一个看NetCDF文件中各要素场的互动式的方法。如果用户想生成可以用在刊物上发表的各要素的图片，那新版的RIP4则是有 用的。新版RIP4不仅可以画水平等值线、地图背景，还可以在同一幅图上还可以叠加很多要素场。从ungrib程序中输出的文件是以简单的二进制格式 （‘WPS’, ‘SI’, 或 ‘MM5’）写成的，所以大部分用于看NetCDF文件的软件都法使用了。尽管如此，一个以NCAR Graphics为基础的应用软件—plotfmt（包含在WPS内核中）可以解决这个问题。这个应用程序制作出的要素场的等值线可以通过一个多媒体软件 来查看。如果NCAR Graphics库被正常安装了，则当编译WPS时，plotfmt会和其它一些应用程序一起被自动编译。 WPS应用程序

处理WPS的三个主要程序—geogrid，ungrib和metgrid—WPS还有很多其它的应用程序会被编译，并放在util目录下。这些程序可以被用来检查数据文件，看模拟区域的位置，计算气压场及计算平均的地表温度场。 A． avg_tsfc.exe

程序是用来计算日平均地表温度的，这些数据来自于过渡格式文件，而它们的日期则是通过namelist.wps中的“share”记录中的相关参数定的， 并且同样考虑到了文件之间的时间间隔，在计算平均值时，avg_tsfc.exe以namelist.wps中设定的起始时间为准，并用上尽可能多时次的 数据。如果一个中天没有一个完整的时次，则不会有输出文件生成，这个程序也会立即停止。类似的，如果一个文件的时次没有包含在一个完整的24小时的周期 内，则这个文件也将会被舍掉，例如，如果有5个过渡文件，之间的时间间隔为6个小时，则最后一个文件将被舍弃。计算出的平均场将以文件的形式输出，名字为 TAVGSFC，格式同样是过渡格式。日平均的地表温度可以被metgrid所使用，方法是在“metgrid”记录部分中设

% ?0 k& Q) x# ]& ^, D S, - x% F, t4 Z' l1 J, Y: k# [置 constants_name=“TAVGSFC”。 B． mod_levs.exe

mod_levs.exe程序被用来移除过渡格式中数据的层次。这个层次将会保存在新的namelist.wps中的相关部分：

press_pa = 201300 , 200100 , 100000 , 95000 , 90000 , 85000 , 80000 , 75000 , 70000 , 65000 , 60000 , 45000 , 40000 , 35000 , 30000 , 25000 , 20000 , 15000 , 10000 , 5000 , 1000

气象\ e3 _! Z气象在&mod_levs记录部分中的参数press_pa是用来保存层次列表的，这些确定的层次要与过渡格式文件中的xlvl（具体参考WPS intermediate format）的值相匹配。mod_levs程序要附带两个命令行参数作为它的输入。第一个参数是要处理的过渡文件的名字，第二个是输出文件的名字。从气 象数据集中移除不需要的层次是很有用的。例如，当一个数据集被用来作为模式的初始条件，另一个则作为边界条件，可以通过在第一个时间周期中用 metgrid的插值来提供初始条件，而边界条件的数据集则用于其它时次来实现。如果两个数据集的垂直层次相同，则无需再做其它工作，但是当它们的层次数 不同，则必须以最小的层次为标准，在有m层数据的文件中移除（m-n）个层次，这里m>n,并且m和n是两个数据集中各自的层次数。必须有相同层次 的要求来自于real.exe的限制，它要求必须垂直层次必须是常值以便从中进行插值。

的应用只 是处理两个或更多具有不同垂直层次的数据集的一个临时解决方法。如果用户选择使用mod_levs，则需要注意的是，尽管数据集之间垂直层次的设定可能不 同，但是所有数据都要有个地表的层次，并且当运行real.exe和wrf.exe时，参数p_top（namelist.input）必须被设定成所有 数据集中最低层次以下的某一层。 C． calc_ecmwf_p.exe

在垂直插值气象要素场的过程中，real程序要求在每个相同的层次上和其它气象要素一样都有一个3-D的气压场。calc_ecmwf_p.exe应用程 序可以被用于利用ECMWF的sigma坐标数据集来生成这样一个气压场。考虑了地表气压场（地面气压场的记录）及一些列系数A和 B，calc_ecmwf_p.exe可以在ECMWF的sigma坐标中的k层的（i，j）点计算出气压，即Pijk = Ak Bk*Psfcij。这些系数可sigma高度-系数的对应表中找到（http://www.ecmwf.int/products/da ... l_levels/index.html）。这个文件被写在普通的txt文件，ecmwf_coeffs中。例如，16个sigma层的emcwf_coeffs文件会包含以下内容： 0 0.000000 0.000000000 1 5000.000000 0.000000000 2 9890.519531 0.001720764 3 14166.304688 0.013197623 4 17346.066406 0.042217135 5 19121.152344 0.093761623

. o5 c4 |& q) G B) s2 ^8 n M, c) v2 p/ Y, d& y' A, Y- Q\! w7 18164.472656 0.268015683 9 12488.050781 0.510830879 10 8881.824219 0.638268471 11 5437.539063 0.756384850

13 783.296631 0.928746223 14 0.000000 0.972985268 15 0.000000 0.992281914 16 0.000000 1.000000000

考 虑到ungrib生成的过渡格式文件和ecmwf_coeffs文件，calc_ecmwf_p会在namelist.wps定义的整个时间周期中不停循 环，且每个时次都会生成一个额外的过渡格式文件PRES:YYYY-MM-DD_HH，文件里包含了完整的sigma层次和3-D的相对湿度场。这个过渡 文件可以通过在参数fg_name中添加‘PRES’使之与ungrib生成的过渡文件一起被metgrid处理。

D． plotgrid.exe

是一个以NCAR Graphics为基础的应用程序，它的作用是画出namelist.wps中定义的模拟区域的位置。程序对namelist.wps进行操作，因此无需 运行WPS的三个主程序。成功完成后，plotgrid生成了一个NCAR-G的元文件，gmeta，这个文件可以被idt所查看。粗糙区域（最外围区） 占据整个画面，一个地图轮廓包围了粗糙区域，并且如果有嵌套区域则会以矩形框的形式被标注在最外围区里（见下图）。这个程序在最初设定模拟区域或每次调整 模拟区域位置时很有用。目前，这个程序还不能画出ARW中用lat-lon投影方式（map_proj = 'lat-lon'）设置的区域。 E． g1print.exe

g1print.exe唯一的一个命令行参数是GRIB1的文件名。程序会画出文件中要素场，层次和数据的日期。下面是一个fnl文件的模板： Copen: File = fnl_080801_00_00 Fortran Unit = 0

www.mnmuc.org0 I7 t3 @1 r2 O b. u. V( X\

rec GRIB GRIB Lvl Lvl Lvl Time Fcst Num Code name Code one two hour ---------------------------------------------------- 2 7 HGT 100 975 0 2008-08-01_00:00 00 3 7 HGT 100 950 0 2008-08-01_00:00 00 4 7 HGT 100 925 0 2008-08-01_00:00 00

气% \\4 h, ^ 286 230 5WAVA 100 500 0 2008-08-01_00:00 00

***** End-Of-File on C unit 3 F.g2print.exe

与g1print.exe类似，只是它针对的是GRIB2的数据文件。

Met. s( ]: A$ Y/ O7 c0 E. v