WRF使用说明_WRF模型分辨率达到多少参数化方案就不适用了资源-CSDN文库

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WRF MANUAL

WRF 安装运行入门指南

（WPS WRF_SI WRFV2.2 NCARG GrADS）

2007.04.10

aioply 编辑整理

aioply WRF 安装运行入门指南

WRF 安装运行入门指南

前言・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 2

1. WRF 模式简介・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 3

2. 准备工作（SSH 和 NetCDF）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 5

3. WPS+WRFV2.2 安装运行简介・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7

3.0. ～收集数据～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 7

3.1. ～安装前奏～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 9

～ WPS ～

3.2. ～安装 WPS～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 10

3.3. ～运行 WPS～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 12

～ WRFV2.2 ～

3.4. ～安装 WRFV2.2～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 17

3.5. ～运行 WRFV2.2～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 21

4. WRF_SI+WRFV2.2 安装运行简介・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 24

4.0. ～收集数据～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 24

～ WRF_SI ～

4.1. ～安装 WRF_SI～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 24

4.1.1. ～定义环境变量～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 24

4.1.2. ～安装 WRF_SI～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 27

4.1.3. ～使用 WRFSI 的 GUI～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 27

4.2. ～运行 WRF_SI～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 28

STEP1: Localize model domain and create static files ・・・・・・・・・・・・・・ 28

STEP2: DeGrib GRIB files ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 29

STEP3: Interpolate meteorological data ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 31

～ WRFV2.2 ～

4.3. ～安装 WRFV2.2～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 33

4.4. ～运行 WRFV2.2～・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 36

5. 安装运行 WRF2GrADS ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 39

6. 在 UNXI 下安装 GrADS ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 43

7. 利用其它数据的练习（ds083.2）・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 45

附录1：安装NCAR Graphic ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 48

附录2：关于WRF_SI2.0中wrfsi.nl的参数配置说明（中文版）・・・・・・・・・・・・・ 50

附录3：关于WRFV2.2中namelist.input的参数配置说明（中文版）・・・・・・・・・・・・ 55

附录4：一些简单的UNIX命令・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ 66

aioply WRF 安装运行入门指南

前言

连我自己也没想到，还会接着 WRF 版本的更新，不自量力地整理出第三版入门指南。但我想这将是

自己能整理出来的最后一个版本了。曾经在发布第二版时承诺要增加 WRF的 namelist.input和 WRF2GrADS

的 control_file 文件的翻译以及 NCARG 和 WRF-3DVAR 的安装运行入门等相关内容。可惜自己的能力和精

力有限，control_file 和 WRF-3DVAR 的工作没有做完，十分抱歉。不过有兴趣的人可以接着做。

由于第二版和第三版的初衷一样，就把第二版的前言稍作修改就又再贴上了。

我是 WRF 的初学者。

在自己刚接触 WRF 时亦曾在 Google 上搜索过 WRF 中文手册之类的东西，但没有任何收获。WRF 主

页提供的教程虽然详细，但对于不熟悉 UNIX 系统和头一次接触气象模式的人来说，几乎就是无从下手。

于是师姐 RODA 把自己当时的自学笔记借给我。我十分感谢她的帮助。后来我在自学的基础上，又加以补

充和整理，编辑成了《WRF 安装运行入门指南》（WRF_SI+WRF 版本，2006.10.28 成稿）。随后，自己又

在运转 WRF 的过程中积累经验，又赶上 WPS 的发放，就一并整理了出来，分享给大家。希望这本指南能

对 WRF 初学者有一定的帮助。也许还有很多和我一样从没接触过 UNIX 系统的人，我也尽量把安装过程

和命令文的输入方法写得详细。希望任何 WRF 的初学者们都能顺利地看懂这本指南，并能顺利地安装并

运行起 WRF 模式。

同时，限于整理者的水平，在本指南中不仅用词十分简陋，而且对许多专用术语也未能正确翻译和使

用，希望大家在使用的时候，请以WRF主页的

tutorial为主，把本指南作为参考来用。同时强烈建议大家再

安装运行WRF的时候，把自己做过的内容、遇到的错误等信息详细记录下来，不仅有利于以后的复习，也

方便错误的查找。不敢期待这本指南能会有多大的用途。但是，我想多一些基础性的教程，就会多一些感

兴趣的人，多一些研究者。特别是在论坛上交流讨论的时候，大家就不会再把时间浪费在一些初级问题上，

更多的是挖掘它的内涵。当然，这些东西只靠几个人的经验和能力是远远不够的，需要大家的支持。为了

方便更多的人学习WRF，我希望大家能把自己在转WRF时的经验和遇到的问题及解决办法介绍出来，整理

后和指南一并贴出。如果能得到大家的响应，我想这本指南会帮助更多的人学习WRF模式。

根据使用的计算机的软硬件的差别，在编译的过程当中不会一帆风顺；编译通不过的原因也多种多样。

特别是在运行的初期阶段，个人的错误操作原因为多。遇到了问题时不要焦急、也不要气馁，在自己寻求

答案未果的情况下，多到动力论坛和 wrf forum 里和大家交流交流。

在使用指南的过程中，如果你认为当中有翻译不恰当，用词有错误，或者是有任何意见或建议的话，

敬请来信告知aioply@163.com。谢谢。

在整理本指南的时候，得到了动力论坛（LASG）

『资料与数据处理』版主ustcsunl的大力支持；以及

动力论坛上的网友tzhang、tanghao和穹山提供的参考资料；在模式及其相关软件的学习过程当中

windrisingdl的无私的帮助。namelist.input的翻译也是多亏有tanghao和windrisingdl的支持和帮助才得以完

成大部分内容。当然，donglipl，leepy，yuhuaying，zhucoffee等坛友提供了宝贵的参考意见和建议，特别

还有light，distance4lee提供的修改意见，对本指南的最后成形起了很大的作用，在此一并表示感谢。

注：在本指南的第 3 部分和第 4 部分分别记述了 WPS+WRFV2.2 和 WRF_SI+WRFV2.2 的安装运行方法，

实际使用时可任选其一（WRF 的开发者们推荐使用前者）。

指南中以绿色书写的部分为 UNIX 的命令文，蓝色

为链接部分。

aioply WRF 安装运行入门指南

1．＜WRF 模式简介＞

Weather Research and Forecasting Model(WRF)被誉为是次世代的中尺度天气预报模式。二战后，由于计算

机技术的迅猛发展，气象预报技术也随之突飞猛进。短短的几十年里，世界各地的气象研究机关开发出了

各自的相对独立的气象模式。这些模式之间缺少互换性，对科研及业务上的交流极其不便。从上世纪 90

年代后半开始，美国对这种乱立的模式状况进行反省。最后由美国环境预测中心（NCEP）,美国国家大气

研究中心（NCAR）等美国的科研机构为中心开始着手开发一种统一的气象模式。终于于 2000 年开发出了

WRF模式。同时，为使研究成果能够迅速地应用到现实的天气预报当中去，WRF模式分为ARW(the

Advanced Research WRF)和NMM(the Nonhydrostatic Mesoscale Model)两种，即研究用和业务用两种形

式，分别由NCEP和NCAR管理维持着。本指南中使用的是前者WRF ARW。

WRF 模式为完全可压缩以及非静力模式，采用 F90 语言编写。水平方向采用 Arakawa C(荒川 C)网格

点，垂直方向则采用地形跟随质量坐标。WRF 模式在时间积分方面采用三阶或者四阶的 Runge-Kutta 算法。

WRF 模式不仅可以用于真实天气的个案模拟，也可以用其包含的模块组作为基本物理过程探讨的理论根

据。WRF 的开发组是这样介绍 WRF 模式的特点的：

The WRF model is a fully compressible, nonhydrostatic model (with a hydrostatic option). Its vertical

coordinate is a terrain-following hydrostatic pressure coordinate. The grid staggering is the Arakawa

C-grid. The model uses the Runge-Kutta 2nd and 3rd order time integration schemes and 2nd to 6th order

advection schemes in both horizontal and vertical directions. It uses a time-split small step for acoustic and

gravity-wave modes. The dynamics conserves scalar variables.

• Real-data and idealized simulations

• Various lateral boundary condition options for real-data and idealized simulations

• Full physics options

• Non-hydrostatic and hydrostatic (runtime option)

• One-way, two-way nesting and moving nest

• Three-dimensional analysis nudging

• Observation nudging

• Applications ranging from meters to thousands of kilometers

另外模式的输出及其后的分析承接前一代 MM5 的系统，透过 RIP、NCAR Graphic、Vis5D 以及 GRADS

等绘图软件绘制各种气象场。

WRF的最新版本是2006年的圣诞节前12月22日推出的Ver2.2。这一版本里，在修补了前一版本的许多

错误之上，新增了许多模块。不仅推出了WRF的前处理WRFSI的进化版WPS，作为过渡还仍然保留了WRF

本体和WRFSI的衔接。

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