【科研必备】全流程高精度气象模式WRF模拟技术

随着生态文明建设和“碳中和”战略的持续推进，我国及全球气候变化及应对是政府、科学界及商业界关注的焦点。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。

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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，熟悉在多领域中的应用。

内容详情:

区域气候模式理论知识梳理

一、WRF模式能干什么？（模拟、预测、预报）

二、WRF模式框架是什么样的，怎么实现对气象的高精度模拟的？

 

三、WRF使用什么样的计算平台？计算系统？

 

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？（Centos7）

 

三、安装WRF从代码转为程序所需的编译器。（INTEL）

 

四、WRF模式各个模块输出文件使用什么文件格式？（NetCDF）

 

模式调试及运行

一、WRF如何准备基础数据？（WRF前处理-WPS）

 

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

 

1.2WPS如何准备气象资料？(ungrib.exe)

 

1.3WPS如何水平插值？（metgrid.exe）

 

二、WRF模式如何模拟气象？（WRF）

 

2.1 WRF如何完成垂直插值？（real.exe）

 

2.2 WRF模式数值积分。（wrf.exe）

 

模式操作及案例实践

• 一、案例操作1.
• 

二、案列操作2， （single domain） 

 

三、案例操作3（restart）

 

四、案例操作4 （SST update）

 

五、案例操作5（Nudging）

六、案例操作6 （Idealized Cases）

 

七、案例操作7（台风）

 

实际应用及案例分析

一、WRF模拟结果如何分析？（NCL）

 

1. 1. 示例1（line）
   2. 

2. 1. 示例（contour）
   2. 

 

1. 1. 示例（overlay）
   2. 

2. 1. 示例（panel）
   2. 

    二、WRF结果如何展示？（Vapor）

 

2.1 示例1（contour）