研究のページ/領域気象モデル/WRF4.7で現実の設定での計算

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WRF4.7で現実の設定での計算†

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モデルの準備†

インストール
研究のページ/領域気象モデル/WRF4.7の導入を参照のこと。
コンパイル
コンパイルしていない場合にはコンパイルする。
```
./compile -j 20 em_real
```
オプション -j 20 は20までコンパイルの並列処理をする。
nested domains(入れ子の計算領域ドメイン)
以下では、サンプルにあった2段階のnested domains （外側の領域の中に細かく計算するドメインが入っている）例について扱う。
3段以上の例は、川島先生のページを参照すると良い。

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地形†

データ
WRF4.7.0 をインストールスクリプトで導入すると、地形データがついてくる。
- geog_high_res_mandatory.tar.gz :
  　　データの詳細は、WPS V4 Geographical Static Data Downloads Page参照。
  　　圧縮ファイルで2.6GB
- WPS_GEOG :
  　　上記データを展開したものが格納されているディレクトリ。29GB
データの前処理
- namelist.wps 内の記述
  WPSのディレクトリ内にある namelist.wps をそのまま使ってみる。
  namelist.wps の説明は、Configuring namelist.wps for WRFにある。
  - ディレクトリとファイルのバックアップ
    ディレクトリを変更する。添付されいているnamelist.wps を namelist.wps.orig に退避してから、namelist.wps を編集する。
    そのまま使うのなら、mv, cp は必要ない。
```
cd WPS-4.6.0
mv namelist.wps      namelist.wps.orig
cp namelist.wps.orig namelist.wps
```
  - 共通の設定項目
```
&share
 wrf_core = 'ARW',
 max_dom = 2,
 start_date = '2019-09-04_12:00:00','2019-09-04_12:00:00',
 end_date   = '2019-09-06_00:00:00','2019-09-04_12:00:00',
 interval_seconds = 21600
/
```
    2段のドメインで計算。それぞれの開始時刻、終了時刻（2段目は開始と終了が同じ？）
    21600秒（=6時間）ごとに入力データが与えられる。
  - 地形の設定
```
&geogrid
 parent_id         =   1,   1,
 parent_grid_ratio =   1,   3,
 i_parent_start    =   1,  53,
 j_parent_start    =   1,  25,
 e_we              =  150, 220,
 e_sn              =  130, 214,
 geog_data_res = 'default','default',
 dx = 15000,
 dy = 15000,
 map_proj = 'lambert',
 ref_lat   =  33.00,
 ref_lon   = -79.00,
 truelat1  =  30.0,
 truelat2  =  60.0,
 stand_lon = -79.0,
 geog_data_path = '../WPS_GEOG/'
/
```
    親のドメインの番号（外側は、親がないので１）、
    グリッド間隔の比率（2段目は3倍の解像度）、2段目は親の(53,25)のグリッドを始点とする。
    格子点数は親のドメインのグリッド数は 150x130、2段目は 220x214、
    ドメインごとの地形データの解像度。'default' は自動設定。
    親ドメインのx間隔、y間隔は、15000m（すなわち15kmで、2段目は5km）
    ランベルト図法の投影で、親ドメインの中心緯度、軽度は、33°N 79°W、
    ランベルト図法の２つの緯度は、30°Nと60°Nで、中心経度は79°W（一つの緯度でも良い。）
    データは、"../WPS_GEOG/' にある。
- 前処理の実行
  これらを踏まえて地形についての前処理を実行する。まずはWPSのディレクトへ。
```
cd WPS-4.6.0
```
  次のコマンドを実行。
```
./geogrid.exe
```
  時間がかからず終了し、次のように表示される。
```
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!  Successful completion of geogrid.        !
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
```

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与えるデータ†

ディレクトリ
あいかわらず、WPS-4.6.0 の中で作業する。
```
pwd
```
で、WPS-4.6.0 であることを確認する。
データの種類
気象庁のデータも与えることができるようである。
しかし、資料が多いのはアメリカGFS（Global Forecast System）のデータであるのでそれに倣う。
GFSのデータを使うためには次のようにする。
```
ln -sf ungrib/Variable_Tables/Vtable.GFS Vtable
```
ダウンロード
NCEP FNL Operational Model Global Tropospheric Analyses, continuing from July 1999から、「GRIB2 6 HOURLY FILES 2007.12.06 to current」→ 「Web File Listing」→ 「Complete File List」のLINK → 「GRIB2 2019」→ 「GRIB2 2019.04」該当時間のファイルにチェックを入れて、「CSH DOWNLOAD SCRIPT」をダウンロードして、csh で実行する。
```
csh rda-download.csh
```
fnl_20190904_12_00.grib2 などのファイルがダウンロードできる。
ファイル名の調整
ファイル名をWPS用に調整する。
```
./link_grib.csh fnl_2019090*
```
GRIBFILE.AAA GRIBFILE.AAB … GRIBFILE.AAG ができる。

前処理

./ungrib.exe

成功すると

!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
!  Successful completion of ungrib.   !
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

となる。

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前処理の仕上げ†

metgrid.exe による前処理
```
./metgrid.exe
```
うまくいくと同様に成功のメッセージが出る。また、次のようなファイルができる。
met_em.d01.2019-09-04_12:00:00.nc … met_em.d01.2019-09-05_18:00:00.nc
met_em.d02.2019-09-04_12:00:00.nc … met_em.d02.2019-09-05_18:00:00.nc

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実行†

ファイルの準備
test/em_real をひな型に実行するのでこれをコピーする。

cd ../WRF-4.7.0-ARW/test
cp -ar em_real em_real.test
cd em_real.test
cp -a ../../../WPS-4.6.0/met_em.d0*

namelist.input を編集する
namelist.wps と合わせる部分がある。また、その他のオプションも設定する。
詳細な説明はREADME.namelistを参照のこと。
実行
```
./real.exe
mpirun -np 6 wrf.exe
```
うまくいっているように見える。
wrfout_d01_2019-09-04_12:00:00
wrfout_d01_2019-09-04_13:00:00
…
wrfout_d02_2019-09-04_12:00:00
wrfout_d02_2019-09-04_13:00:00
…
といったファイルができる。私のWRFによる初の現実世界に対応した計算は、
```
real	141m37.536s
user	823m46.583s
sys	25m41.875s
```
といった時間で計算できた。

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