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已有 1471 次阅读 2023-9-20 16:33 |系统分类:科研笔记

气候是多个领域（生态、水资源、风资源及碳中和等问题）的主要驱动因素，合理认知气候变化有利于解释生态环境变化机理及过程，而了解现在、未来气候变化则是进行生态、环境及能源评估、碳政策规划的先决条件，而气候模拟是获取高精度气候信息的最主要手段，现代生态、水文、新能源及碳中和领域需要亚公里及更高分辨率的气象模拟，WRF模式是国内外应用最为广泛的气象模式，使用该模式进行高精度甚至几百米的模拟应用也越来越多。另一方面，该模式不断扩展模式模块，现在已经可以实现对气溶胶及化学过程（WRF-CHEM）、资料同化（WRF-DA）、水文过程（WRF-HYDRO）、城市化（URBAN）等过程的精细模拟，其应用范围及实际业务及科研应用也越来越多。但该模式运行于Linux平台，前处理、运行及分析过程复杂、难度大。

【目标】1.掌握WRF模式的各个组成部分2.自主完成该模式的移植3.自主完成模式运行4.自主完成模式后处理5.通过多领域案例分析、实践，熟悉WRF模式在地学领域中的应用

专题一 区域气候模式理论知识梳理

一、WRF模式能干什么？（气温、降水、风、压、能量、水分、植被模拟和预报）

二、WRF模式框架和流程

三、WRF使用什么样的计算平台？计算系统？Linux，非windows

专题二 Linux操作系统 WRF模式系统实际操作

一、如何安装WRF模式所需要的平台？（vmware,linux）

二、如何从零开始搭建WRF编译所需的系统？（RockyLinue）

三、安装软件（OneAPI）

四、WRF模式结果文件格式？（NetCDF）

专题三 模式调试及运行（手把手实践）

一、WRF如何获取模拟区域的DEM、LUCC、植被、反照率等多种信息

1.1 WPS如何定义模拟区域？如何准备地形土地利用等资料（geogrid.exe）

1.2 WPS如何准备气象资料？(温度、气压、风场、湿度等等)

1.3 WPS如何水平插值？（软件如何匹配不同的空间分辨率资料，如何从百公里到几百米降尺度）

二、WRF模式如何积分解算气象变量和能量水分传输

2.1 WRF如何完成等压层向地形追随坐标系的转变

2.2 WRF模式如何精确计算气象和相关过程

​专题四 十一项案例实践

（实践实操）

案例操作1：软件基本运行流程

案列操作2：研究区设置技巧

案例操作3：软件如何进行天气预报

案例操作4：软件模拟月或年尺度气象

案例操作5：如何模拟分析观测气温

案例操作6：如何模拟分析降水

案例操作7：如何模拟分析水汽和湿度

案例操作8：如何模拟分析土地利用变化的影响

案例操作9：如何模拟分析土壤及近地层能量水分通量

案例操作10：如何模拟分析风场

案例操作11：如何模拟分析其他变量，包括土壤、水体、植被等相关气象变量

专题五 结果分析【NCL\PYTHON】（案例操作与分析）

一、WRF模拟结果如何分析？（NCL）

二、WRF结果如何展示？（Vapor）

三、WRF结果如何展示？（Python）注：请提前安装所需软件大气科学领域必备模型软件丨WRF、CMAQ、WRF-Chem、WRF-Hydro、WRF DA、PMF、MCM、CAMx、SMOKE、Calpuff、FLEXPART、WRF-UCM、CMIP6等关 注【科研充电吧】公 众 号，获取海量教程和资源