#topicpath

* 領域気象モデル [#t92faff1]
** WRF [#f8e57fc0]
*** WRFについての情報 [#g61fc9ab]
-- WRFとは~
~
The &color(red){W};eather &color(red){R};esearch & &color(red){F};orecasting Model のこと。~
現在も開発が進む領域気象モデル。~
ホームページ : http://www.wrf-model.org/index.php ~
マニュアル  : [[ARWの User's Guide>http://www.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/user_guide_V3/ARWUsersGuideV3.pdf]](PDFファイル)~
(更新 : 2013-04-17 (水) 10:32:47 )~
~
*** [[WRFの導入(WRFのインストール)>./WRFの導入]] [#accd5976]
-- WRF の導入について、その準備から、テストとしての実行までの流れを[[まとめた>./WRFの導入]]。~
--- WRF-ARW Ver. 3.5  (リリース:2013-04-18) 対応
--- WRF-ARW Ver. 3.4.1 (リリース:2012-08-16) 対応

*** [[WRFの物理パラメタ・初期条件・境界条件>./WRFの諸条件の設定]] [#s2fddc8a]
-- [[新しいケースの作成>./WRFの諸条件の設定#qe2528b4]]
-- [[変数やサブルーチンを調べる手掛かり>./WRFの諸条件の設定#x1b3f2ee]]
-- [[諸条件の設定>./WRFの諸条件の設定#r214bb0e]]
~
*** [[WRFの継続計算と出力時間間隔>./WRFの継続計算と出力時間間隔]] [#s5e1f2b7]

*** [[WRFの出力結果を描画>./WRFの出力結果を描画]] [#qafa7936]

*** [[実行時間についてのメモ>./実行時間についてのメモ]] [#m8a2105c]
    計算時間の検討をつけるために、様々なケースでどれくらいの計算時間がかかったか、[[メモ>./実行時間についてのメモ]]していく。

** ASUCA [#i7e143ef]
  力学コアを GPGPU で計算するようにしているため、GPGPU の性能を引き出すことができる。
+ 関連情報
-- [[東工大青木先生>http://www.sim.gsic.titech.ac.jp/Japanese/Research/weather.html]]
-- [[「ながれ」の記事(2011)>http://www.nagare.or.jp/assets/files/download/noauth/nagare/30-2/30-2tokushu4.pdf]](PDF)
-- [[室井ちあし氏によるレポート(2010-07-14)>http://wtk.gfd-dennou.org/arch.htm#label-121]]
-- [[ITmedia のレポート(2010-03-24)>http://www.itmedia.co.jp/enterprise/articles/1003/24/news078.html]]

** CReSS [#i66e80d9]
  「雲解像モデル」である。
+ 関連情報
-- [[CReSSホームページ>http://www.rain.hyarc.nagoya-u.ac.jp/~tsuboki/cress_html/index_cress_jpn.html]]

** NHM [#d17fe3d3]
  気象庁の非静力学モデル。開発は終了している?後継のモデルの名称は「気象庁 非静力学モデル(メソ数値予報モデル)」?
+ 関連情報
-- [[数値予報研究開発プラットホーム(気象庁)>http://pfi.kishou.go.jp/]]

** deepconv [#a6511283]
  地球電脳倶楽部の2次元積雲対流モデル
+ 関連情報
-- [[地球電脳倶楽部 deepconv プロジェクト>http://www.gfd-dennou.org/arch/deepconv/]]
+ インストール
-- 環境 (2016-11-11 (金) 11:15:38 更新)
--- 環境の準備~
あらかじめ、電脳クラブのパッケージを導入できるように、次のレポジトリを /etc/apt/sources.list に加える。詳細は、[[地球流体電脳倶楽部謹製品 Debian パッケージ集>http://www.gfd-dennou.org/library/cc-env/debian-dennou/]]を参照のこと。~
 # for jessie
 deb http://www.gfd-dennou.org/library/cc-env/Linux/debian-dennou jessie main
 deb-src http://www.gfd-dennou.org/library/cc-env/Linux/debian-dennou jessie main
これを利用できるように次の作業をしておく。~
 sudo apt-get install debian-keyring
 gpg --keyring /usr/share/keyrings/debian-maintainers.gpg --export -a 891D7E07 | sudo apt-key add -
~
--- Debian (jessie) ~
パッケージの準備:~
 標準的にコンパイルできる環境~
   gfortran~
   ruby-numru-misc~
   など~
 電脳クラブが提供するパッケージ~
   gtool5~
   gphys~
   など。多分、上記のパッケージを導入すれば、必要なものは全部入るのでは?~
~
-- 手順~
※ 実行できないところ(インストール)は root になって作業する。
+++ ファイルのダウンロード~
・上記プロジェクトのページから、最新リリース版の TAR+GZIP 版をダウンロードする。~
・[[インストールの手引>http://www.gfd-dennou.org/arch/deepconv/arare5/arare5_current/INSTALL.htm]] をたどって、netcdf-3.6.3.tar.gz をダウンロードする。~
~
+++ 展開
// tar xvzf gtool5_current.tgz
 tar xvzf netcdf-3.6.3.tar.gz
~
+++ netcdf-3.6.3 のコンパイル~
Debian 本家の netcdf とのバッティングは、きっと無いようにできているのだろうけど、念の為に自家製にする。
 cd netcdf-3.6.3
 ./configure
 make
※ 以降、lib〜.a (スタティックリンク) を用いるため、場所が特定できればインストールしなくてよい。多分。~
~
// +++ gtool5 のコンパイルとインストール
//  cd gtool5-20101228-1
//  ./configure --with-netcdf=../netcdf-3.6.3/fortran/.libs/libnetcdff.a --with-netcdf-include=../netcdf-3.6.3/libsrc
//  make
//  make install
// ※ こちらはインストールした。~
//~
+++ arare のコンパイル
 cd arare5-20160127-3
// ※ この段階で Mkinclude.in を編集し、インストール先のディレクトリを設定しておく。
 ./configure --with-netcdf=../netcdf-3.6.3/lib/libnetcdff.a
 make
// make install
~
+ サンプルの実行
// ++ 設定ファイルのコピー~
// 適当なディレクトリに移動し、src/sample_nml 以下の設定ファイル 〜.conf と 〜_init-data.conf をコピーする。
//  cp -p ../../arare5-20130130-2/src/sample_nml/arare-thermal-dry_init-data.conf .
//  cp -p ../../arare5-20130130-2/src/sample_nml/arare-thermal-dry.conf .
// ~
// ++ 実行
コンパイルしたディレクトリの下の exp_setup_files 以下にサンプルがある。ここに入って、ディレクトリ内の ruby スクリプトを実行する。
 cd exp_setup_files/03_gravity-wave
 ./testrun.b
 ./testrun.rb
~
※ 出力は netcdf 形式のファイルになる。~
※ ファイルは一つの変数につき一つのファイルになる。~
~
+ メモ
++ CPU の稼働率と並列化
CPU の稼働率が 20〜30 % しかない。データの書き込みに時間がかかっているのなら、並列処理にしても速度は見込めない。~
並列化すると、出力ファイルが複数に分かれるらしい。とりあえず、並列しない。~
簡単な実行ならば、ファイル出力に時間がかかるので、メリットも少ない。~
~
× %%gprof で検討?%%~
○ データ出力との兼ね合い?~
~
++ モデルに与えるパラメタ
+++ 重み関数のパラメタ~
[[ここ>http://www.gfd-dennou.org/arch/deepconv/arare4/arare4_current/doc-mmc/dai1bu/pub/teishiki.pdf#page=30]]を参照のこと。~
~
++ 計算例~
[[ここ>http://www.gfd-dennou.org/arch/deepconv/sample/SIGEN.htm]]にたくさん!~
~
++ 変数名~
+++ 数理モデルでの変数~
[[deepconv/arare リファレンスマニュアル>http://www.gfd-dennou.org/library/deepconv/arare5/arare5_current/doc/]]の中にある[[数理モデル解説>http://www.gfd-dennou.org/library/deepconv/arare5/arare5_current/doc/dai1bu/pub/teishiki.pdf]]に、数理モデル中に現れる[[変数一覧>http://www.gfd-dennou.org/library/deepconv/arare5/arare5_current/doc/dai1bu/pub/teishiki.pdf#page=43]]がある。
+++ プログラムの解説から抜き出した変数一覧~
・history ファイル用?
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 'CDens'      | 'x','y','z','t'     | 'CDens'                                 | 'm2.s-1'        | 'double', history=rstat |
| 'DensBZ'     | 'x','y','z'         | 'density'                               | 'Kg.m-3'        | 'double', history=rstat |
| 'EffMolWtBZ' | 'x','y','z'         | 'Effect of Mole Weight'                 | '1'             | 'double', history=rstat |
| 'Exner'      | 'x','y','z','t'     | 'nondimensional pressure'               | '1'             | 'double', history=rstat |
| 'ExnerBZ'    | 'x','y','z'         | 'nondimensional pressure'               | '1'             | 'double', history=rstat |
| 'HumBZ'      | 'x','y','z','s'     | 'Humidity'                              | '1'             | 'double', history=rstat |
| 'Kh'         | 'x','y','z','t'     | 'Kh'                                    | 'm2.s-1'        | 'double', history=rstat |
| 'Km'         | 'x','y','z','t'     | 'Km'                                    | 'm2.s-1'        | 'double', history=rstat |
| 'PTemp'      | 'x','y','z','t'     | 'virtual potential temperature'         | 'K'             | 'double', history=rstat |
| 'PTempBZ'    | 'x','y','z'         | 'potential temperature'                 | 'K'             | 'double', history=rstat |
| 'PressBZ'    | 'x','y','z'         | 'Pressure of basic state'               | 'Pa'            | 'double', history=rstat |
| 'QMix'       | 'x','y','z','s','t' | 'Mixing Ratio'                          | 'kg.kg-1'       | 'double', history=rstat |
| 'QMixBZ'     | 'x','y','z','s'     | 'Mixing ratio of Condensible volatiles' | 'kg.kg-1'       | 'double', history=rstat |
| 'TempBZ'     | 'x','y','z'         | 'Temperature of basic state'            | 'K'             | 'double', history=rstat |
| 'VPTempBZ'   | 'x','y','z'         | 'virtual potential temperature'         | 'K'             | 'double', history=rstat |
| 'VelSoundBZ' | 'x','y','z'         | 'sound velocity'                        | 'm.s-2'         | 'double', history=rstat |
| 'VelX'       | 'x','y','z','t'     | 'zonal velocity'                        | 'm.s-1'         | 'double', history=rstat |
| 'VelY'       | 'x','y','z','t'     | 'meridional velocity'                   | 'm.s-1'         | 'double', history=rstat |
| 'VelZ'       | 'x','y','z','t'     | 'vertical velocity'                     | 'm.s-1'         | 'double', history=rstat |
~
・速度(y,z成分で、x成分と同じものは省略)
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 'VelX'         | 'x','y','z','t' | 'zonal velocity'                                                             | 'm.s-1'      | float |
| 'VelXAdv'      | 'x','y','z','t' | 'Advection term of velocity (x)'                                             | 'm.s-2'      | float |
| 'VelXNDiff'    | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of velocity (x)'                                   | 'm.s-2'      | float |
| 'VelXNDiff2'   | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of velocity (x) (2 order)'                         | 'm.s-2'      | float |
| 'VelXPGrad'    | 'x','y','z','t' | 'Pressure gradient term of velocity (x)'                                     | 'm.s-2'      | float |
| 'VelXSWF'      | 'x','y','z','t' | 'Filter for acoustic mode (x)'                                               | 'm.s-2'      | float |
| 'VelXSfc'      | 'x','y','z','t' | 'x-component velocity tendency by surface flux'                              | 'm.s-2'      | float |
| 'VelXSfcFlux'* | 'x','y','t'     | 'surface flux of x-component of velocity (momentum flux divided by density)' | 'm2.s-2'     | float |
| 'VelXSpng'     | 'x','y','z','t' | 'Damping term of VelX'                                                       | 'm.s-1'      | float |
| 'VelXTurb'     | 'x','y','z','t' | 'Turbulence term of velocity (x)'                                            | 'K.s-1'      | float |
| 'VelY'         | 'x','y','z','t' | 'zonal velocity'                                                             | 'm.s-1'      | float |
| 'VelZ'         | 'x','y','z','t' | 'vertical velocity'                                                          | 'm.s-1'      | float |
| 'VelZBuoyD'    | 'x','y','z','t' | 'Buoyancy (Drag)'                                                            | 'm.s-2'      | float |
| 'VelZBuoyM'    | 'x','y','z','t' | 'Buoyancy (MolWt)'                                                           | 'm.s-2'      | float |
| 'VelZBuoyT'    | 'x','y','z','t' | 'Buoyancy (Temperature)'                                                     | 'm.s-2'      | float |
| 'SfcXMomFlux'* | 'x','y','t'     | 'surface x-component momentum flux'                                          | 'kg.m-2.s-1' | float |
| 'SfcYMomFlux'* | 'x','y','t'     | 'surface y-component momentum flux'                                          | 'kg.m-2.s-1' | float |
~
・圧力
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 'Exner'         | 'x','y','z','t' | 'disturbunce of nondimensional pressure'                                       | ' '           | float |
| 'ExnerAdv'      | 'x','y','z','t' | 'Advection term of exner function'                                             | 's-1'         | float |
| 'ExnerAll'      | 'x','y','z','t' | 'nondimensional pressure'                                                      | ' '           | float |
| 'ExnerCond'     | 'x','y','z','t' | 'Latent heat term of exner function'                                           | 's-1'         | float |
| 'ExnerCondQMix' | 'x','y','z','t' | 'Latent heat term of exner function (QMix)'                                    | 'K.s-1'       | float |
| 'ExnerCondTemp' | 'x','y','z','t' | 'Latent heat term of exner function (Temp)'                                    | 'K.s-1'       | float |
| 'ExnerDisp'     | 'x','y','z','t' | 'Dissipation term of exner function'                                           | 'K.s-1'       | float |
| 'ExnerFall'     | 'x','y','z','t' | 'Fall term of Exner function'                                                  | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 'ExnerFlux'     | 'x','y','z','t' | 'surface flux of Exner function'                                               | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 'ExnerNDiff'    | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of exner function'                                   | 's-1'         | float |
| 'ExnerNDiff2'   | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of exner function (2 order)'                         | 's-1'         | float |
| 'ExnerRad'      | 'x','y','z','t' | 'Radiation term of Exner function'                                             | 'K.s-1'       | float |
| 'ExnerRad'      | 'x','y','z','t' | 'Radiation term of exner function'                                             | 's-1"'   | float |
| 'ExnerSfc'      | 'x','y','z','t' | 'exner function tendency by surface flux'                                      | 'K.s-1'       | float |
| 'ExnerSfcFlux'* | 'x','y','t'     | 'surface exner function flux (heat flux divided by density and specific heat)' | 's-1'         | float |
~
・温度・熱
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 'PTemp'         | 'x','y','z','t' | 'disturbunce of potential temperature'                                                | 'K'           | float |
| 'PTempAdv'      | 'x','y','z','t' | 'Advection term of potential temperature'                                             | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempAll'      | 'x','y','z','t' | 'potential temperature'                                                               | 'K'           | float |
| 'PTempCond'     | 'x','y','z','t' | 'Latent heat term of potential temperature'                                           | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempDisp'     | 'x','y','z','t' | 'Dissipation term of potential temperature'                                           | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempFlux'     | 'x','y','z','t' | 'surface flux of potential temperature'                                               | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 'PTempNDiff'    | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of potential temperature'                                   | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempNDiff2'   | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of potential temperature (2 order)'                         | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempRad'      | 'x','y','z','t' | 'Radiation term of potential temperature'                                             | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempSfc'      | 'x','y','z','t' | 'potential temperature tendency by surface flux'                                      | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempSfcFlux'* | 'x','y','t'     | 'surface potential temperature flux (heat flux divided by density and specific heat)' | 'K.m.s-1'     | float |
| 'PTempSpng'     | 'x','y','z','t' | 'Damping term of potential temperature'                                               | 'K.s-1'       | float |
| 'PTempTurb'     | 'x','y','z','t' | 'Turbulence term of potential temperature'                                            | 'K.s-1'       | float |
| 'SfcHeatFlux'*  | 'x','y','t'     | 'surface heat flux'                                                                   | 'W.m-2'       | float |
~
・化学種
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 化学種                | 'x','y','z','t' | 化学種' Mixing Ratio'                                                  | 'kg.kg-1'     | float |
| 化学種'All'           | 'x','y','z','t' | 化学種' Mixing Ratio'                                                  | 'kg.kg-1'     | float |
| 化学種'_Adv'          | 'x','y','z','t' | 'Advection term of '化学種' mixing ratio'                              | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 化学種'_Cond'         | 'x','y','z','t' | 'Condensation term of '化学種' mixing ratio'                           | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 化学種'_Fall'         | 'x','y','z','t' | 'Fall Rain term of '化学種' mixing ratio'                              | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 化学種'_FallFluxAtLB' | 'x','y','t'     | 'Falling Rain Flux '化学種                                             | 'kg.m-2.s-1'  | float |
| 化学種'_Fill'         | 'x','y','z','t' | 'Filling Negative term of '化学種' mixing ratio'                       | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 化学種'_Flux'         | 'x','y','z','t' | 'Surface Flux term of '化学種' mixing ratio'                           | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 化学種'_Hum'          | 'x','y','z','t' | 'Humidity of '化学種                                                   | '1'           | float |
| 化学種'_NDiff'        | 'x','y','z','t' | 'Diffusion term of '化学種' mixing ratio'                              | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 化学種'_NDiff2'       | 'x','y','z','t' | 'Diffusion term of '化学種' mixing ratio (2 order)'                    | 'kg.kg-1.s-1' | float |
| 化学種'_Sfc'          | 'x','y','z','t' | 化学種' mixing ratio tendency by surface flux'                         | 's-1'         | float |
| 化学種'_SfcFlux'*     | 'x','y','t'     | 'surface flux of '化学種' mixing ratio (mass flux divided by density)' | 'm.s-1'       | float |
| 化学種'_SfcMassFlux'* | 'x','y','t'     | 化学種' surface mass flux'                                             | 'kg.m-2.s-1'  | float |
| 化学種'_Turb'         | 'x','y','z','t' | 'Turbulence term of '化学種' mixing ratio'                             | 'kg.kg-1.s-1' | float |
~
・乱流混合
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 'Km'       | 'x','y','z','t' | 'turbulet diffusion coefficient'          | 'm2.s-1' | float |
| 'KmAdv'    | 'x','y','z','t' | 'Advection of Km'                         | 's-1'    | float |
| 'KmBuoyM'  | 'x','y','z','t' | 'Buoyancy term of Km (composition)'       | 's-1'    | float |
| 'KmBuoyT'  | 'x','y','z','t' | 'Buoyancy term of Km (temperature)'       | 's-1'    | float |
| 'KmDiff'   | 'x','y','z','t' | 'Diffusion term of Km'                    | 's-1'    | float |
| 'KmDisp'   | 'x','y','z','t' | 'Dissipation term of Km'                  | 's-1'    | float |
| 'KmNDiff'  | 'x','y','z','t' | 'Diffusion term of Km'                    | 's-1'    | float |
| 'KmNDiff2' | 'x','y','z','t' | 'Diffusion term of Km'                    | 's-1'    | float |
| 'KmShear'  | 'x','y','z','t' | 'Shear term of Km'                        | 's-1'    | float |
| 'Kh'       | 'x','y','z','t' | 'turbulet diffusion coefficient for heat' | 'm2.s-1' | float |
~
・雲
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 'CDens'       | 'x','y','z','t' | 'Cloud density'                                       | 'kg.m-3'     | float |
| 'CDensAdv'    | 'x','y','z','t' | 'Advection term of cloud density'                     | 'kg.m-3.s-1' | float |
| 'CDensCond'   | 'x','y','z','t' | 'Latent heat term of cloud density'                   | 'K.m-3.s-1'  | float |
| 'CDensFill'   | 'x','y','z','t' | 'Filling Negative term of cloud density '             | 'kg.m-3.s-1' | float |
| 'CDensNDiff'  | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of cloud density'           | 'kg.m-3.s-1' | float |
| 'CDensNDiff2' | 'x','y','z','t' | 'Numerical diffusion term of cloud density (2 order)' | 'kg.m-3.s-1' | float |
| 'CDensTurb'   | 'x','y','z','t' | 'Turbulence term of cloud density'                    | 'kg.m-3.s-1' | float |
~
・その他
#style(class=table_left)
|変数名|次元|説明|単位|型|h
| 'DensDev'   | 't' | 'Total density deviation' | 'kg' | float |
| 'ElstEnrgy' | 't' | 'Total elastic energy'    | 'J'  | float |
| 'KinEnrgy'  | 't' | 'Total kinetic energy'    | 'J'  | float |
| 'PotEnrgy'  | 't' | 'Total potential energy'  | 'J'  | float |

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