WRF主程序与WPS的编译与安装
最近重新把WRF学习提上事宜，所以开始重新鼓捣WRF。
由于WRF-DA的运行需要依赖WPS程序，这里就填下之前两篇WRF-DA模块编译中挖的坑。即WRF主程序的编译与安装。如果不太清楚的WRF与WRF-DA相关的可以去翻下前两篇博客。
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最近本来准备换VitualBox来玩虚拟机，结果不小心玩脱了，把之前编译安装好WRF-DA模块的Ubuntu系统删除了，所以只好重头再来了。所以这回我是从WRF主程序等一一安装完，最后再来安装WRF-DA模块。不过这一次按照网上原来的教程装了好多次都失败了，不得已之下，我去请教了WRF官方邮箱。他们给我提供了一份官方安装教程，结果一次成功。这里介绍下这份教程的过程。
WRF官方在线安装教程
- 系统环境测试
- 安装依赖库
- netcdf安装
- mpich安装
- zlib安装
- libpng安装
- jasper安装
- 依赖库兼容性测试
- FortranCNetCDF
- FortranCNetCDFMPI
- 编译WRF
- 编译WPS
1 系统环境测试
首先对编译需要的gfortran,cpp,gcc检查是否安装，版本是否匹配。
which gfortran
which cpp
which gcc
gfortran --version
gcc --version
g++ --version
能显示路径说明已安装，版本检查也未出现。
可以发现gfortran并未安装。
apt install gfortran
接下来在安装WRF的文件夹下创建两个文件夹。一个是Build_WRF，一个是TESTS。
然后下载Fortran and C Tests Tar File文件，并放入TESTS文件夹下，对编译器做测试。
解压完毕。
一共有7个测试。
首先是对Fortran和C的编译器做测试。
gfortran TEST_1_fortran_only_fixed.f
./a.out
gfortran TEST_2_fortran_only_free.f90
./a.out
gcc TEST_3_c_only.c
./a.out
gcc -c -m64 TEST_4_fortran+c_c.c
gfortran -c -m64 TEST_4_fortran+c_f.f90
gfortran -m64 TEST_4_fortran+c_f.o TEST_4_fortran+c_c.o
./a.out
接下来测试下csh，perl，sh是否可行。
./TEST_csh.csh
./TEST_perl.pl
./TEST_sh.sh
可以发现csh测试不通过。解决方案为安装tcsh。
apt install tcsh
安装完，测试通过。
2 安装依赖库
首先在Build_WRF文件夹下面创建一个LIBRARIES的文件夹。然后下载所需的依赖库。
mpich-3.0.4
netcdf-4.1.3
Jasper-1.900.1
libpng-1.2.50
zlib-1.2.7
把这些压缩包全部放到LIBRARIES下面。
接着设置环境变量开始安装。
1 netcdf安装
这里用的是4.1.3版本的netcdf，这个版本还没有把netcdf-fortran和netcdf-c拆开。比较新的版本已经把二者拆开了，新版本则必须两个都安装。
exprot DIR=/home/Build_WRF/LIBRARIES
export CC=gcc
export CXX=g++
export FC=gfortran
export FCFLAGS=-m64
export F77=gfortran
export FFLAGS=-m64
tar zxvf netcdf-4.1.3.tar.gz
cd netcdf-4.1.3
./configure --prefix=$DIR/netcdf --disable-dap \
--disable-netcdf-4 --disable-shared
make
make install
export PATH=$DIR/netcdf/bin:$PATH
export NETCDF=$DIR/netcdf
虽然网上有很多教程要求先安装zllib和hdf5后安装netcdf，但是我决定按官方教程走走看。
2 mpich安装
如果不需要并行运算，可以不安装这个库。这里还是安装一下。
tar xzvf mpich-3.0.4.tar.gz
cd mpich-3.0.4
./configure --prefix=$DIR/mpich
make
make install
export PATH=$DIR/mpich/bin:$PATH
3 zlib安装
export LDFLAGS=-L$DIR/grib2/lib
export CPPFLAGS=-I$DIR/grib2/include
tar xzvf zlib-1.2.7.tar.gz
cd zlib-1.2.7
./configure --prefix=$DIR/grib2
make
make install
4 libpng安装
tar xzvf libpng-1.2.50.tar.gz
cd libpng-1.2.50
./configure --prefix=$DIR/grib2
make
make install
5 jasper安装
tar xzvf jasper-1.900.1.tar.gz
cd jasper-1.900.1
./configure --prefix=$DIR/grib2
make
make install
3 依赖库兼容性测试
接下来对安装完的依赖库兼容性做测试。
测试文件
1 Fortran+C+NetCDF
tar -xf Fortran_C_NETCDF_MPI_tests.tar
cp ${NETCDF}/include/netcdf.inc .
gfortran -c 01_fortran+c+netcdf_f.f
gcc -c 01_fortran+c+netcdf_c.c
gfortran 01_fortran+c+netcdf_f.o 01_fortran+c+netcdf_c.o \
-L${NETCDF}/lib -lnetcdff -lnetcdf
./a.out
2 Fortran+C+NetCDF+MPI
cp ${NETCDF}/include/netcdf.inc .
mpif90 -c 02_fortran+c+netcdf+mpi_f.f
mpicc -c 02_fortran+c+netcdf+mpi_c.c
mpif90 02_fortran+c+netcdf+mpi_f.o \
02_fortran+c+netcdf+mpi_c.o \
-L${NETCDF}/lib -lnetcdff -lnetcdf
mpirun ./a.out
4 编译WRF
下载WRF的源码，放在Build_WRF里面。
WRF3.9.1
gunzip WRFV3.9.1.1.TAR.gz
tar -xf WRFV3.9.1.1.TAR
cd WRFV3
./configure
需要安装m4。
apt-get install m4
接着configure一下，出现如下界面。
选择34和1。
./compile em_real >& log.compile
接下来只要等待编译完成了。
用下面的语句检查是否生成exe。
ls -ls main/*.exe
5 编译WPS
接下来就是编译WPS。
gunzip WPSV3.9.1.TAR.gz
tar -xf WPSV3.9.1.TAR
cd WPS
./clean
export JASPERLIB=$DIR/grib2/lib
export JASPERINC=$DIR/grib2/include
./configure
出现如下界面
选择3，然后运行如下命令编译。
WRF_DIR = ../WRFV3
./compile >& log.compile
上述的exe出现且不为红色可以初步认为编译安装成功。如何运行WRF后面再介绍。