WRF学习之 ch5 WRF模式（六）运行WRF（o, p）：（运行时IO，输出诊断量）

Chapter 5: WRF Model

from https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/user_guide_v4/v4.1/users_guide_chap5.html
Table of Contents
 • Introduction
 • Installing WRF
 • Running WRF
  o Idealized Case
  o Real Data Case
  o Restart Run
  o Two-Way Nested Runs
  o One-Way Nested Run Using ndown
  o Moving Nested Run
  o Analysis Nudging Runs
  o Observation Nudging
  o Global Run
  o DFI Run
  o SST Update
  o Using bucket_mm and bucket_J options
  o Adaptive Time Stepping
  o Stochastic Parameterization Schemes
  o Run-Time IO
  o Output Diagnostics
  o WRF-Hydro
  o Using IO Quilting
  o Using Physics Suites
  o Hybrid Vertical Coordinate.
 • Examples of namelists for various applications
 • Check Output
 • Trouble Shooting
 • Physics and Dynamics Options
 • Summary of PBL Physics Options
 • Summary of Microphysics Options
 • Summary of Cumulus Parameterization Options
 • Summary of Radiation Options
 • Description of Namelist Variables
 • WRF Output Fields
 • Special WRF Output Variables

o. 运行时IO

自WRF版本3.2的发布以来，IO选项可以作为运行时选项进行更新。以前，对IO的任何修改（例如，哪个变量与哪个流相关联）都是通过Registry进行处理的，而对Registry的更改始终需要进行一个循环:clean –a, configure, 然后 compile。这种编译时机制仍然可用，这是定义大多数WRF IO的方式。但是，如果用户希望从各种流中添加（或删除）变量，则可以选用该功能。

首先，用户让WRF模式知道IO的运行时修改信息所在的位置。这是一个文本文件（my_file_d01.txt），每个网格一个，这个在namelist.input文件中的time_control字段定义。

&time_control

iofields_filename = “my_file_d01.txt”, “my_file_d02.txt”

ignore_iofields_warning = .true.,

/

文本文件的内容将流ID（0是默认历史记录和输入）与变量以及是否要添加或删除字段相关联。状态变量必须已经在注册表文件中定义。以下是一些示例：
文本文件的内容说明了变量和文件流ID（0是默认的历史和输入）的关系，以及这个变量是否需要加入或者删除。这个状态变量必须要在Registry文件定义。一下是一些例子：

-:h:0:RAINC,RAINNC
将从标准的history file中删除变量RAINC和RAINNC

+:h:7:RAINC,RAINNC
将从输出流#7中添加变量RAINC和RAINNC

可用的选项有：

+ 或 -, 添加或者删除变量

0-24, 整数，说明文件流序号

i 或 h, 在Registry中的输入或者历史场的名称——这是引用中的第一个字符串。注意：不要在变量名之间包含任何空格

不必从一个流中删除变量然后其插入到另一个流中。可以在多个流中具有相同的变量。

如果您有兴趣将变量输出到新流（即不是默认的history流0），那么以下namelist变量也将是必需的（例如流7）：

auxhist7_outname = “yourstreamname_d<domain>_<date>”

auxhist7_interval = 360, 360,

frames_per_auxhist7 = 1, 1,

io_form_auxhist7 = 2

namelist变量ignore_iofields_warning告诉程序在这些用户指定文件中遇到错误时该怎么办。默认值为.TRUE.，是打印警告消息，但继续运行。如果设置为.FALSE.，那么如果用户指定的文件中有错误，程序将中止。

请注意，必须是可选IO一部分（输入或输出流）的任何场，都必须已在Registry中声明为状态变量(state variable)。指定为运行时IO选择的变量的名称时，应格外小心。在文本文件（在namelist.input文件中定义）中使用变量的名字是Registry 文件中带引号的字符串。大多数WRF源代码中使用的变量名（Registry文件中的第3列，未加引号，而不是要使用的字符串）与出现在netCDF文件中的变量名（注册表文件中第9列，带引号，这是要使用的字符串）具有相同的字符串。

另外，还有一种不修改Registry对wrfout输出变量进行增删的办法，对于需要修改输出的网格，创建一个文本文件，里面写好了需要修改变量的规则，然后在iofiiofields_filename字段指定路径。参见https://forum.wrfforum.com/viewtopic.php?f=12&t=3293，或https://www.codeleading.com/article/3382612996/

p. 输出诊断量

  1. 时间序列输出。要激活该选项，必须在WRF运行目录中存在一个名为“tslist”的文件。tslist文件包含一个伴有简短描述和缩写的位置列表，这些位置是用经纬度定义的。示例文件如下所示：
#-----------------------------------------------#
# 24 characters for name | pfx |  LAT  |   LON  |
#-----------------------------------------------#
Cape Hallett              hallt -72.330  170.250
McMurdo Station           mcm   -77.851  166.713

文件中的前三行是被视作头信息忽略掉。给定tslist文件，对于模型区域内的每个位置（粗网格或嵌套网格），将在每个模型时间步长包含时间序列变量的文件的名称为pfx.d .TS，其中pfx是tslist文件中的位置的前缀。时间序列位置的最大数量由namelist中&domains记录中的变量max_ts_locs控制。默认值为5。时间序列输出包含表层的选定变量，包括2米温度，蒸汽混合比，10米风分量，u和v，旋转到地球坐标等。有关时间系列输出的更多信息可在WRFV3 / run / README.tslist中找到。

从V3.5开始，除表层变量外，还将输出相对于地球的U和V的垂直廓线，位温，水汽和位势高度。输出中的默认层次数为15，但可以使用namelist 变量max_ts_level进行更改。

  1. 气压层输出。这可以通过添加namelist记录＆diag，并设置p_lev_diags = 1来激活。该选项可以在多个气压层下输出U，V，风速，T，露点T，RH和位势高度。
&diag

p_lev_diags = 1

num_press_levels = 4,

press_levels = 85000, 70000, 50000, 20000,

加入是输出到辅助输出流23，那么就需要在＆time_control中设置以下内容：

auxhist23_interval = 360, 360,

frames_per_auxhist23 = 100, 100,

io_form_auxhist23 = 2

  1. 在＆time_control中，nwp_diagnostics = 1。对流风暴诊断。
    此选项可输出在history output times之间的时间窗口中的最大10 m的风速，在2-5 km层中的最大螺旋度，在400 mb以下的向上和向下气流中的最大垂直速度，在2-5 km层中的平均垂直速度以及整层最大霰？(maximum column graupel)。这些多余的变量场将进入历史文件。

  2. ＆time_control中的output_diagnostics = 1。气候诊断。
    此选项输出36个地表诊断变量：T2，Q2，TSK，U10，V10、10 m风速，RAINCV，RAINNCV（最后两个是时间步的降水）的最大值和最小值，出现最大值和最小值的时间，平均值，平均值的标准偏差。
    输出到辅助输出流3，因此需要以下内容：

auxhist3_outname = “wrfxtrm_d<domain>_<date>”
auxhist3_interval = 1440, 1440,
frames_per_auxhist3 = 100, 100,
io_form_auxhist3 = 2

由于此选项计算每日的最大值和最小值，等，因此建议以每日间隔重新启动。

  1. ＆dyanmics中的do_avgflx_em = 1。
    此选项为下游传输模型输出历史时间平均，柱压耦合的U，V和W。如果使用Grell型方案，则do_avg_cugd = 1将输出时间平均的对流质量通量。

  2. &afwa中的afwa_diag_opt = 1。 用于打开AFWA提供的天气诊断的主要控制选项。
    输出进入辅助流2。（请参见http://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/AFWA_Diagnostics_in_WRF.pdf的完整文档）。注意：这些选项不能与OpenMP一起使用。

afwa_ptype_opt = 1   precipitation type
afwa_severe_opt = 1 severe weather diagnostics
afwa_vil_opt = 1          vertically integrated liquid
afwa_radar_opt = 1   radar
afwa_icing_opt = 1   icing
afwa_vis_opt = 1          visibility
afwa_cloud_opt = 1   cloud
afwa_therm_opt = 1   thermal index
afwa_turb_opt = 1    turbulence
afwa_buoy_opt = 1    buoyancy
  1. 在 &physics的其它
do_radar_ref = 1: 使用模型中特定于微物理学的参数计算雷达反射率。适用于mp_physics = 2,4,6,7,8,10,14,16.
prec_acc_dt = 60: 输出降水变量（积云和微物理方案产生的降雨，微物理方案产生的雪）的时间间隔（单位是分钟）
posted @ 2021-12-07 15:51  chinagod  阅读(2945)  评论(0)    收藏  举报