使用WRF处理fnl资料的一点总结和体会（附namelist范例）

hbl1021

    之前学习了一段时间WRF，但是没有实际应用和分析，结果几个月不碰全都忘了，所以这次借此机会把具体的步骤记录一下，下次可以有地方查询。WRF具体的安装就不说了，论坛里有好多帖子可以参考，着重交流以下WRF处理fnl再分析资料（逐6小时，1°×1°）的步骤：
    其实主要内容大概有以下几个方面：即前处理部分（WPS）和数值求解部分，其中前处理部分（WPS）部分可概括为：定义数值模拟区域，将地形下垫面等静态数据插值到模拟区域的网格，对驱动WRF模式的格点数据进行解码，并将其插值到模拟区域的网格。数值求解部分主要介绍ARW（advanced research WRF）部分：利用WPS提供的初始场和边界场，通过求解通量形式的预报方程组实现未来时刻的模拟和预报。以上内容来自数值天气预报基础教材，我也一知半解，本人不是搞研究的不懂，看个大概吧，具体步骤如下：

    Tips：以下为本人根据教材和网上的教程大概总结的步骤，难免有雷同，其中容易出错得已经标注。（注意：“#”以后内容均为解释下一行代码）
1.Running WPS（V3.8版本）
（注意：以下代码要整行复制，不要漏掉“.”“/”等符号）

#跳转至WPS目录
cd ~/Build_WRF/WPS
#修改namelist.wps（直接使用记事本打开进行修改，参考namelist参数说明）

#载入下垫面地形数据，如果载入正确则显示successful
./geogrid.exe
#检查文件信息，会显示大小和文件时间
ls -lah geo_em.d01.nc

#链接数据（尽量把DATA文件夹中不用的数据单独创建另一个文件夹保存，DATA根目录里仅保留将要使用模拟的数据）
./link_grib.csh ~/Build_WRF/DATA/fnl
#链接Vtable（具体意思不懂）
ln -sf ungrib/Variable_Tables/Vtable.GFS Vtable

#创建grib文件，得到驱动模式数据、气象场的解析和插值后的数据，如果创建成功则显示successful
./ungrib.exe
#检查文件信息，会显示大小和文件时间
ls -lah FILE*

#创建metgrid文件，得到各模拟嵌套层的网格数据文件，如果创建成功则显示successful
./metgrid.exe
#检查文件信息，会显示大小和文件时间
ls -lah met_em.*

2.Running WRF（V4.0版本）
#跳转至em_real文件夹，注意WRF目录名称，有的是WRF有的是WRFV3
cd ~/Build_WRF/WRF/test/em_real/
#链接WPS到WRF
ln -sf ~/Build_WRF/WPS/met_em* .

#修改namelist.input（直接使用记事本打开进行修改，参考namelist参数说明）

#接下来是create real case（具体意思我也不懂），成功后会显示starting wrf task 0 of 1
mpirun -np 1 ./real.exe
#运行测试，成功后会显示success complete real_em init
tail rsl.error.0000

#查看wrfbdy_d01和wrfinput_d01两个文件，会显示大小，时间信息
ls -alh wrfbdy_d01 wrfinput_d01

#运行WRF，会显示starting wrf task  0 of 2,1 of 2。（此处为关键步骤，会耗费挺长时间，耐心等待）
mpirun -np 2 ./wrf.exe

#检查是否成功，成功会显示success complete wrf
tail rsl.error.0000
#查看wrfout文件，会显示大小，时间信息
ls -alh wrfout_*
#Tips：基本上在运行WRF这一步后，数值模拟工作就完成了，但是按教程来看还是把后面三步跑一下。

#列出wrfout文件中的信息（没看出有什么用处）
ncdump -h wrfout_d01*
ncdump -v Times wrfout_d01*
ncdump -v U wrfout_d01*

#此时在/Build_WRF/WRF/test/em_real/下会出现模拟数据，比如wrfout_d01_2021-10-15_00:00:00文件，就是模拟后的数据文件

3.如果使用grads处理数据的话，还需要使用ARWpost处理数据文件
#首先跳转到arwpost文件夹（根据实际路径补全路径信息），或者直接在arwpost文件夹下运行terminal窗口
cd arwpost
#在此之前用记事本修改好namelist.arwpost文件

#接下来就是最后一步
./ARWpost.exe

#运行成功后会提示： SUCCESS COMPLETE ARWpost
#最后在设定好的文件夹里找到对应的ctl和dat文件就可以用grads处理啦。

   在此把namelist.wps、namelist.input、namelist.arwpost三个文件附上，可供参考，其中需要注意的地方已标注，具体原因可以参考论坛里的“论WRF中namelist陷阱”的帖子。

namelist.wps
&share
wrf_core = 'ARW',
max_dom = 1,
start_date = '2021-10-15_00:00:00','2006-08-16_12:00:00',
end_date   = '2021-10-17_18:00:00','2006-08-16_12:00:00',
interval_seconds = 21600
io_form_geogrid = 2,
/

&geogrid
parent_id         =   1,   1,
parent_grid_ratio =   1,   3,
i_parent_start    =   1,  31,
j_parent_start    =   1,  17,
e_we              =  74, 112,
e_sn              =  61,  97,
!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! IMPORTANT NOTE !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
! The default datasets used to produce the MAXSNOALB and ALBEDO12M
! fields have changed in WPS v4.0. These fields are now interpolated
! from MODIS-based datasets.
!
! To match the output given by the default namelist.wps in WPS v3.9.1,
! the following setting for geog_data_res may be used:
!
! geog_data_res = 'maxsnowalb_ncep+albedo_ncep+default', 'maxsnowalb_ncep+albedo_ncep+default',
!
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!! IMPORTANT NOTE !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!
geog_data_res = '10m','2m',
dx = 30000,
dy = 30000,
map_proj = 'lambert',
ref_lat   =  45.1,
ref_lon   = 110.8,
truelat1  =  30.0,
truelat2  =  60.0,
stand_lon = 110.8,
geog_data_path = '/home/wrf/Build_WRF/WPS_GEOG/'
/

&ungrib
out_format = 'WPS',
prefix = 'FILE',
/

&metgrid
fg_name = 'FILE'
io_form_metgrid = 2,
/


namelist.input
&time_control
run_days                            = 0,
run_hours                           = 30,
run_minutes                         = 0,
run_seconds                         = 0,
start_year                          = 2021, 2000, 2000,
start_month                         = 10,   01,   01,
start_day                           = 15,   24,   24,
start_hour                          = 00,   12,   12,
end_year                            = 2021, 2000, 2000,
end_month                           = 10,   01,   01,
end_day                             = 17,   25,   25,
end_hour                            = 18,   12,   12,
interval_seconds                    = 21600
input_from_file                     = .true.,.true.,.true.,
history_interval                    = 60,  60,   60,
frames_per_outfile                  = 1000, 1000, 1000,
restart                             = .false.,
restart_interval                    = 7200,
io_form_history                     = 2
io_form_restart                     = 2
io_form_input                       = 2
io_form_boundary                    = 2
/

&domains
time_step                           = 180,
time_step_fract_num                 = 0,
time_step_fract_den                 = 1,
max_dom                             = 1,
e_we                                = 74,    112,   94,
e_sn                                = 61,    97,    91,
e_vert                              = 33,    33,    33,
p_top_requested                     = 5000,
num_metgrid_levels                  = 34,     使用fnl资料的此处要改成34
num_metgrid_soil_levels             = 4,
dx                                  = 30000, 10000,  3333.33,
dy                                  = 30000, 10000,  3333.33,
grid_id                             = 1,     2,     3,
parent_id                           = 0,     1,     2,
i_parent_start                      = 1,     31,    30,
j_parent_start                      = 1,     17,    30,
parent_grid_ratio                   = 1,     3,     3,
parent_time_step_ratio              = 1,     3,     3,
feedback                            = 1,
smooth_option                       = 0
/

&physics
physics_suite                       = 'CONUS'
mp_physics                          = -1,    -1,    -1,
cu_physics                          = -1,    -1,     0,
ra_lw_physics                       = -1,    -1,    -1,
ra_sw_physics                       = -1,    -1,    -1,
bl_pbl_physics                      = -1,    -1,    -1,
sf_sfclay_physics                   = -1,    -1,    -1,
sf_surface_physics                  = -1,    -1,    -1,
radt                                = 30,    30,    30,
bldt                                = 0,     0,     0,
cudt                                = 5,     5,     5,
icloud                              = 1,
num_land_cat                        = 21,
sf_urban_physics                    = 0,     0,     0,
/

&fdda
/

&dynamics
hybrid_opt                          = 2,
w_damping                           = 0,
diff_opt                            = 1,      1,      1,
km_opt                              = 4,      4,      4,
diff_6th_opt                        = 0,      0,      0,
diff_6th_factor                     = 0.12,   0.12,   0.12,
base_temp                           = 290.
damp_opt                            = 3,
zdamp                               = 5000.,  5000.,  5000.,
dampcoef                            = 0.2,    0.2,    0.2
khdif                               = 0,      0,      0,
kvdif                               = 0,      0,      0,
non_hydrostatic                     = .true., .true., .true.,
moist_adv_opt                       = 1,      1,      1,     
scalar_adv_opt                      = 1,      1,      1,     
gwd_opt                             = 1,
/

&bdy_control
spec_bdy_width                      = 5,
specified                           = .true.
/

&grib2
/

&namelist_quilt
nio_tasks_per_group = 0,
nio_groups = 1,
/


namelist.arwpost
&datetime
start_date = '2021-10-15_00:00:00',
end_date   = '2021-10-17_18:00:00',
interval_seconds = 3600,
tacc = 0,
debug_level = 0,
/

&io
input_root_name = '/home/wrf/Build_WRF/WRF/test/em_real/wrfout_d01_2021-10-15_00:00:00'
output_root_name = '/home/wrf/Build_WRF/test_20211015'
plot = 'all_list'
fields = 'height,geopt,theta,tc,tk,td,td2,rh,rh2,umet,vmet,pressure,u10m,v10m,wdir,wspd,wd10,ws10,slp,mcape,mcin,lcl,lfc,cape,cin,dbz,max_dbz,clfr'
output_type = 'grads'
mercator_defs = .true.
/
split_output = .true.
frames_per_outfile = 2


plot = 'all'
plot = 'list'
plot = 'all_list'
! Below is a list of all available diagnostics
fields = 'height,geopt,theta,tc,tk,td,td2,rh,rh2,umet,vmet,pressure,u10m,v10m,wdir,wspd,wd10,ws10,slp,mcape,mcin,lcl,lfc,cape,cin,dbz,max_dbz,clfr'


&interp
interp_method = 1,
interp_levels = 1000.,975.,950.,925.,900.,875.,850.,825.,800.,750.,700.,650.,600.,550.,500.,450.,400.,350.,300.,250.,200.,150.,100.,
/
extrapolate = .true.

interp_method = 0,     ! 0 is model levels, -1 is nice height levels, 1 is user specified pressure/height

interp_levels = 1000.,975.,950.,925.,900.,875.,850.,825.,800.,750.,700.,650.,600.,550.,500.,450.,400.,350.,300.,250.,200.,150.,100.,
interp_levels = 0.25, 0.50, 0.75, 1.00, 2.00, 3.00, 4.00, 5.00, 6.00, 7.00, 8.00, 9.00, 10.0, 11.0, 12.0, 13.0, 14.0, 15.0, 16.0, 17.0, 18.0, 19.0, 20.0,

hbl1021

欢迎交流数值模式方面的知识，本人入门级初学者，难免有不足和错误，感谢指正。另外，现在只会使用单层模拟，多层的嵌套还不会，感谢吧友们指导。

半岛铁盆

!!!!!!!!!!

半岛铁盆

可以{:eb502:}

一大碗年糕

{:5_213:}

rabbit娟

{:eb502:}

内马尔

一大碗年糕 发表于 2021-12-4 16:01

{:5_271:}

小米虫TcT

xiamine

哇！！！好棒啊！我今天运行了一下，但是在./metgrib.exe中突然出现了ERROR: Error in ext_pkg_write_field这种错误，要怎么解决吗？

气象是个坑

谢谢楼主，帮大忙，刚开始学看着namelist都不知道改哪里