简单介绍如何使用gfs数据跑wrf做预报（仅在下陋识，望高人指点）

西西

在写这个帖子之前，首先得感谢这位bernard大侠，在他的 bernardbai的中尺度WRF模型专栏http://blog.csdn.net/bernardbai/article/details/7332959
我学到了很多的东西。在我一筹莫展时，也是因为无意发现的这个博客，解决了我的很多不解和困惑。特此感谢这位大侠的无私分享。前几日有时间就会经常泡在论坛看帖，发现似乎也有不少的朋友和我一样有过类似的困惑和误解。本来鄙人做wrf时间尚短，还是新手，自己现在做的东西也并不成样，想等着把自己的先做好，再发帖子的。但是现在看来，偶资质可能太差了，折腾了很久，一直还是那样子。还是先把我看到的觉得不错的东西分享给大家，让也有误解和疑问的高手们减少困惑的时间。如果这个帖子对你有用，也是一件好事。当然对于高手级别的人物，可能并不需要，但是恳请您能多多指点，指出有谬误的地方，并给以更多的提点。这样相信对吾辈初学者是一种莫大的促进。

1.首先讲讲GFS数据。
GFS 美国国家环境预报中心的GFS(全球预报系统) ，其预报数据可预报未来8天共192个小时的天气，预报数据时间间隔为3小时。分辨率有1°*1°的，也有0.5°*0.5°。每隔6小时更新一次，每日四次,06时，12时，18时，00时，分别于03:30, 09:30, 15:30, 21:30 UTC更新。

在看论坛的帖子时，有朋友认为gfs预报数据一天4时次的数据就是wps计算的相应时次的数据，以6小时为间隔。我最初也以为是这样的。但是一个1*1的gfs数据就有1.1g左右。若是计算一天4个时次的，就有4g多，这个计算量是很大的，而且也无法做到提前预报的目的了。
事实上，我们假如要做的是未来3天的预报，那么我们只需要一个时次的通常是00时的。我这里就以00时的来介绍。
gfs1*1的数据可以在这个网址下载http://motherlode.ucar.edu/cgi-bin/ldm/genweb?native/grid/NCEP/GFS/Global_onedeg这里有最近几天的。每个grib2数据有1.1g，数据量很大，包括了全球范围。
在WPS里，ungrib.exe是无法识别处理一个较大的数据文件成运算需要的几个小数据文件的。这里就需要先把大的grib2数据文件拆解。

2 gfs数据的拆解。
首先需要安装wgrib2
wgrib2-1.9.6a-1.1.i386.rpm (414.8 KB, 下载次数: 92)

2012-12-25 11:23 上传

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wgrib2-debug-1.9.6a-1.1.i386.rpm (2.67 KB, 下载次数: 48)

2012-12-25 11:23 上传

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wgrib2-utils-1.9.6a-1.1.i386.rpm (15.34 KB, 下载次数: 49)

2012-12-25 11:23 上传

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按照顺序安装即可。
wgrib2的一些使用的技巧，可以看这个网址的说明，介绍的很清楚。
http://www.ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2/tricks.wgrib2
基本语法是
wgrib2 [ 参数] grib_file -grib new_grib_file
再上传个ppt，关于wgrib2操作的介绍就写的更清楚了。感兴趣的朋友可以自己学习
grib2_wgrib2.ppt (171.5 KB, 下载次数: 269)

2012-12-27 09:29 上传

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我们做预报一般是72小时的。这位bernard大侠编了一个脚本。直接在linux下运行就可以了。我本来想在其基础上进行简化和修改，编个循环，并且能自己能生产输出文件夹之类的，但是基础实在太差。折腾了两三天依然不对。就还是把前辈的脚本挂上来了。
gfs.txt (8.37 KB, 下载次数: 239, 售价: 1 贡献)

2012-12-26 23:16 上传

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  ps：这里设置了需要贡献才能下载。嘻嘻，是希望大家能多奉献自己的好东西，促进大家的交流。

这个不是我在linux下直接运行的脚本，是在windows下生成的记事本文件。文件名gfs。因此在linux下运行的时候需要先转换下格式。
$dos2unix gfs
转换格式以后呢，还要注意一下权限问题。
$chmod +x gfs
$./gfs
这样就可以了。照着提示做就可以得到需要的数据了。

3，其他获取所需数据方式
GFS的预报数据都很大，是全球范围的。下载是很费时间的，而且还不能直接使用。所以如果没有特别需求的人，可以根据自己所需，下载其已经拆解好的，单个时次，3小时为间隔的数据。
拆散的1x1 deg gfs(globle forecast model)每个文件大约15m
下载地址ftp://ftp.ncep.noaa.gov/pub/data/nccf/com/gfs/prod/
注意的是，不管是完整的数据，还是拆分的单个的数据，都只有最近几天的。往期的目前我还没找到可以下载到得地方。因为下载不及时，现在我还在郁闷中。
另外，如果你觉得全球范围的数据实在太大，而你需要的或许只是850hPa的数据，你还可以通过OPENDAP获取指定预报时次、区域、类型、层次的格点场
而我更偏向于grib filter。
http://nomads.ncep.noaa.gov/
打开这个网址后，你就可以看到各种necp的数据集。每种数据都有3种获得方式。

点击grib filter照着提示点击下去，最后会出现一个页面，上面写的很详细，选择你需要的最后生成一个你指定的grib2文件。
比如2012年12月26日00时
http://nomads.ncep.noaa.gov/cgi-bin/filter_gfs.pl?dir=%2Fgfs.2012122600



除了这些方式，还可以通过脚本get_gfs.pl get_gfs.pl (7.75 KB, 下载次数: 128)

2012-12-27 09:45 上传

点击文件名下载附件 获得gfs数据。
具体的方法参见http://blog.csdn.net/bernardbai/article/details/7247380
这篇文章上写的很详细了。我就不多说了。

另外说点我自己的感觉和体会。在用gfs跑wrf的时候，网格嵌套范围不能太小。分辨太小的数据多半不靠谱。而且有个积分时间，差不多需要12个小时以后，模拟才比较稳定，数据也比较靠谱些。

呼~就先写这么多吧。已经连续几天两点才睡了。今天得早休息。做wrf我从8月份才开始，还是个新手，很多知识都不完备。需要学习补充的还很多。这个帖子只是我在学习中积累的一点知识和经验，对于wrf老手应该不算什么，对于新手可能还是有帮助的。以后如果在做wrf有什么好的效果和收获，又来和大家分享。

tornadoarps

西西 发表于 2015-2-1 13:03
额。。。你说的是单个的数据吧。完整的一个大概是4g多。分辨率高，做出来的效果不一定就好的。有些时候也 ...

    高分辨率启动wrf模式效果不一定好？这个说法我还是第一次听说。低分辨率资料不能完整包含中小尺度天气系统，用它来启动wrf，预报效果如何好？科学的东西不是随便说说的。这个网站还是有很多人看的，不确切的话还是不说的好，以免误导初学者。
    0.5度的分辨率不算高，现在国家局下发的ecmwf地面层分辨率达到了0.125度。气压层分辨率0.25度。如果你想转wrf，初始场不用高分辨率资料的话，转wrf根本就没什么意义，因为wrf根本达不到ec的预报效果。我在省级气象台工作，我们单位的wrf每天运行，做96小时预报，但输出产品很少有人看，预报员最信赖的还是ec。wrf最佳的应用领域是初始场加入观测资料，用来做0～24小时的中尺度预报。
    数值预报的预报效果和初始场质量有直接关系，初始场越接近真实大气，预报效果就越好。这就是目前资料同化技术如火如荼的原因。资料同化的目的就是用三维变分、四维变分、集合卡尔曼滤波等技术，将雷达、卫星、探空、风廓线、地面自动站等资料加入初始场，改善初始场质量，使其更加接近真实大气，这样才能提高模式的预报效果。
    0.5度gfs资料分辨率还不够高，我下一步的工作就是用国家局下发的0.25分辨率ec做初始场和边界条件来启动wrf，并实现业务化。

李劲

楼主的确走了弯路了，用gfs转wrf完全没有这么麻烦！
ncep网站上有0.5 X 0.5分辨率的gfs数据，下载地址http://www.ftp.ncep.noaa.gov/data/nccf/com/gfs/prod/，一个时次一个文件，每个文件大小50M左右，我用此种类型文件启动wrfv3.5没有任何问题。没必要下载个大文件然后拆分。

※剑桥¤

自己回复一下，我出现的问题是我的netcdf没装好，虽然 wrf和wps的编译都没有问题，但是依然不可靠。
我重新编译时问题解决了。
另：真正做业务化的时候用gfs.t00z.prgbf**文件时最好的，也不用抽取数据，下载页只有17M左右，之前问西西大侠和天目博士，都说没有测试过，我测试了，可以的。特此留印。

wade

鄙人用T639和GFS做过预报对比。另外，GFS过去资料是可以找到的，具体我忘记在哪个路径下了。

jazzyl

从头到尾看了下，非常感谢楼主。楼主的解释很详细，但我阅读完第一遍后也不是非常明白，把整个帖子从12年到18年都看了遍后才明白。
这里面一个常见的疑惑是预报时次（00z, 06z, 12z, 18z）和预报时效（000-384）的区别，即GFS数据文件名中比如“gfs.t00z.pgrb2b.0p25.f006”的第二段（t00z）和第五段(f006)的区别。前者是GFS预报的起始时间（因为每天时时刻刻都会有新的观测数据加进来，因此GFS一天运行四次以获得最新最全的预报数据）；后者则是从该预报起始时间开始第6，预测的第6个小时的状态。
如果上面的解释有不对的地方，请加以纠正和补充。谢谢～

tornadoarps

飘舞冰蓝 发表于 2015-6-4 09:21
我觉得模式预报效果主要在于物理过程。有时候单纯提高分辨率，并不能改善模拟效果。当然我这是针对气候模 ...

wrf本身就是中尺度模式，我所说的高分辨率初始场启动wrf，肯定是针对中尺度模式而言的。你说的气候模式我没研究过。还是不要把两个领域的事情混为一谈。

西西

天目神眉 发表于 2012-12-29 15:25

                               
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楼主在wrf群里吗？不在的话加一下，方便讨论。。。

哪个群？我加了好多群。弄不清楚是哪个了。。。

lsucky

留个印 最近正好在做这方面的事情 学习了

mofangbao

@天目神眉WRF大侠快来指导~

ayzqs

谢谢分享，上次还指导我怎么解决WRF安装出现的问题呢！

西西

mofangbao 发表于 2012-12-27 08:50

                               
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@天目神眉WRF大侠快来指导~

(*^__^*) 嘻嘻……刚才又修改了下，又加了个grib2_wgrib2的PPT。欢迎@天目神眉大侠来指导。如果能帮忙写个更好的脚本就好了。

西西

ayzqs 发表于 2012-12-27 09:19

                               
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谢谢分享，上次还指导我怎么解决WRF安装出现的问题呢！

O(∩_∩)O哈！你升级好快，已经是大雨了。是不是天天都泡论坛呀？

善人/jw

不转模式，纯顶~~

西西

善人/jw 发表于 2012-12-27 13:25

                               
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不转模式，纯顶~~

呵呵。感谢支持~

ayzqs

西西 发表于 2012-12-27 09:33

                               
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O(∩_∩)O哈！你升级好快，已经是大雨了。是不是天天都泡论坛呀？

每天都在论坛晃荡，以前不爱学习，最近就觉得学习是件美好的事请！

天目神眉

哈哈，楼主虽然上手不久，但是基础知识已经积累了不少。你在网上找WRF的使用你会发现大多都是用的FNL资料，因为他们只是为了科研，不是真正的业务预报，所以用GFS的不多。我马上正准备试验GFS，以后要去做预报了，哈哈，好及时。不过最近手头有篇文章要改，过几天和楼主好好探讨一下。脚本他写的还是比较简单的，哈哈，到时候按需要改一下。

天目神眉

楼主在wrf群里吗？不在的话加一下，方便讨论。。。