1.簡介Advanced Research WRF（ARW）模型是一個完全可壓縮的非流體靜力學模型（具有運行時流體靜力學選項）。 其垂直坐標可選擇為地形跟

1.簡介

Advanced Research WRF（ARW）模型是一個完全可壓縮的非流體靜力學模型（具有運行時流體靜力學選項）。 其垂直坐標可選擇為地形跟隨（TF）或混合垂直坐標（HVC）流體靜壓坐標。 交錯網格是荒Arakawa-C網格。 模式采用龍Runge-Kutta 二階和三階時間積分格式，水平和垂直方向均采用二階至六階平流格式。 它對聲波和重力波模式使用時間分裂小步長。

WRF模型代碼包含一個初始化程序（用于實際數據real.exe或理想化數據ideal.exe;參見第4章）、數值積分程序（wrf.exe）、為單獨運行的域執行單向嵌套的程序（ndown.exe）和用于熱帶風暴博格斯的程序（tc.exe）。

2.安裝WRF

在編譯WRF代碼之前，請按照http://www.example.com上“如何編譯WRF”頁面上的“系統環境測試”檢查系統是否滿足所有要求https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/OnLineTutorial/compilation_tutorial.php

下一步是確保安裝必要的庫。 netCDF庫是構建WRF的唯一強制性庫，但可能需要其他庫，具體取決于預期應用（例如， 用于與多個處理器一起運行的MPI庫）。 如果尚未安裝netCDF，請從How to Compile WRF頁面，按照“Building Libraries”一節中的說明安裝它（以及任何其他文件）。 否則，請跳到“庫兼容性測試”部分，以確保您的庫與您將用于構建WRF的編譯器兼容。 發出以下命令（csh示例），確保定義了netCDF庫的路徑。

setenv NETCDF path-to-netcdf-library/netcdfnsetenv PATH path-to-netcdf-library/netcdf/bin

通常netCDF庫和它的include/目錄是并置的。 如果不是這種情況，請創建一個目錄，在此目錄中鏈接netCDF lib和include目錄，并使用環境變量設置此目錄的路徑。 例如，

netcdf_links/lib -> /netcdf-lib-dir/libnnetcdf_links/include -> /where-include-dir-is/includensetenv NETCDF /directory-where-netcdf_links-is/netcdf_links

如果在Linux計算機上使用PGI、Intel或gfortran編譯器，請確保使用相同的編譯器安裝netCDF。 使用NETCDF環境變量指向PGI/Intel/gnu編譯的netCDF庫。

提示：如果使用netCDF-4，請確保新功能（例如基于HDF5的并行I/O）在安裝時未激活，除非您打算使用netCDF-4的壓縮功能（更多信息見下文）。

WRF源代碼可從http://www.example.com獲得http://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/get_source.html。 WRF/目錄包含：

Makefile Top-level makefilenREADME General information about the WRF/ARW corenREADME.md Important links and registration informationnRegistry/ Directory for WRF Registry filesnarch/ Directory where compile options are gatherednchem/ WRF chemistry, supported by NOAA/GSDnclean script to clean created files and executablesncompile script for compiling the WRF codenconfigure script to create the configure.wrf file for compilingndoc/ Information on various functions of the modelndyn_em/ Directory for ARW dynamics and numericsnexternal/ Directory that contains external packages, such as those for IO, time keeping and MPInframe/ Directory that contains modules for the WRF frameworknHydro/ WRF-hydro, supported by NCAR/RAL at https://ral.ucar.edu/projects/wrf_hydro/overviewninc/ Directory that contains ‘include’ filesnmain/ Directory for main routines, such as wrf.F, and all executables after compilationnphys/ Directory for all physics modulesnrun/ Directory where one may run WRFnshare/ Directory that contains mostly modules for the WRF mediation layer and WRF I/Ontest/ Directory that contains test case directories, may be used to run WRFntools/ Directory that contains tools for developersnVar/ WRF Data AssimilationnWrftladj/ WRFPLUS

編譯和運行模型的步驟如下：

1. configure：生成用于編譯的配置文件

2. compile：編譯代碼

3. 運行模型

轉到WRF（頂部）目錄并鍵入：

./configure

WRF模型的構建允許將附加選項與configure命令一起使用

./configure -d 在啟用調試的情況下生成代碼n./configure-D 與-d相同，外加邊界和范圍檢查、未初始化變量、浮點陷阱n./configure-r8 構建代碼以使用64位實數進行計算和輸出

對于任何./configure命令后，應顯示適用于您計算機的選項列表。 每個選項組合了一個操作系統、一個編譯器類型和一個并行度選項。 由于配置腳本不檢查系統上實際安裝了哪些編譯器，因此請確保僅從可用的選項中進行選擇。 并行度選項包括

1. 為單處理器作業編譯（serial）

2. 使用OpenMP共享內存（smpar）

3. 用于多個處理器的分布式存儲器并行化（DMPAR）選項

4. 共享內存和分布式內存選項的組合（dm+sm）

進行選擇后，將出現嵌套選項的第二個選擇。 例如，在Linux計算機上，上述步驟可能如下所示：

> setenv NETCDF /usr/local/netcdf-pgin> ./configurenchecking for perl5... nonchecking for perl... found /usr/bin/perl (perl)nWill use NETCDF in dir: /glade/apps/opt/netcdf/4.3.0/intel/12.1.5nHDF5 not set in environment. Will configure WRF for use without.nPHDF5 not set in environment. Will configure WRF for use without.nWill use 'time' to report timing informationn$JASPERLIB or $JASPERINC not found in environment, configuring to build without grib2 I/O...n------------------------------------------------------------------------nnPlease select from among the following Linux x86_64 options:n 1. (serial) 2. (smpar) 3. (dmpar) 4. (dm+sm) PGI (pgf90/gcc)n 5. (serial) 6. (smpar) 7. (dmpar) 8. (dm+sm) PGI (pgf90/pgcc): SGI MPTn 9. (serial) 10. (smpar) 11. (dmpar) 12. (dm+sm) PGI (pgf90/gcc): PGI acceleratorn 13. (serial) 14. (smpar) 15. (dmpar) 16. (dm+sm) INTEL (ifort/icc)n 17. (dm+sm) INTEL (ifort/icc): Xeon Phi (MIC architecture)n 18. (serial) 19. (smpar) 20. (dmpar) 21. (dm+sm) INTEL (ifort/icc): Xeon (SNB with AVX mods)n 22. (serial) 23. (smpar) 24. (dmpar) 25. (dm+sm) INTEL (ifort/icc): SGI MPTn 26. (serial) 27. (smpar) 28. (dmpar) 29. (dm+sm) INTEL (ifort/icc): IBM POEn 30. (serial) 31. (dmpar) PATHSCALE (pathf90/pathcc)n 32. (serial) 33. (smpar) 34. (dmpar) 35. (dm+sm) GNU (gfortran/gcc)n 36. (serial) 37. (smpar) 38. (dmpar) 39. (dm+sm) IBM (xlf90_r/cc_r)n 40. (serial) 41. (smpar) 42. (dmpar) 43. (dm+sm) PGI (ftn/gcc): Cray XC CLEn 44. (serial) 45. (smpar) 46. (dmpar) 47. (dm+sm) CRAY CCE (ftn/cc): Cray XE and XCn 48. (serial) 49. (smpar) 50. (dmpar) 51. (dm+sm) INTEL (ftn/icc): Cray XCn 52. (serial) 53. (smpar) 54. (dmpar) 55. (dm+sm) PGI (pgf90/pgcc)n 56. (serial) 57. (smpar) 58. (dmpar) 59. (dm+sm) PGI (pgf90/gcc): -f90=pgf90n 60. (serial) 61. (smpar) 62. (dmpar) 63. (dm+sm) PGI (pgf90/pgcc): -f90=pgf90n 64. (serial) 65. (smpar) 66. (dmpar) 67. (dm+sm) INTEL (ifort/icc): HSW/BDWn 68. (serial) 69. (smpar) 70. (dmpar) 71. (dm+sm) INTEL (ifort/icc): KNL MICn 72. (serial) 73. (smpar) 74. (dmpar) 75. (dm+sm) FUJITSU (frtpx/fccpx): FX10/FX100 SPARC64 IXfx/XlfxnEnter selection [1-75] : ------------------------------------------------------------------------nCompile for nesting? (0=no nesting, 1=basic, 2=preset moves, 3=vortex following) [default 0]:

選擇最適合您的計算機和應用程序的適當選項。

按回車鍵后，將創建一個“configure.wrf”文件。 如有必要，您可以編輯此文件中的編譯選項/路徑。

提示：從簡單的東西開始是很有幫助的，比如串行構建。 如果成功，繼續構建DMPAR或SMPAR代碼（不建議使用DM+SM，除非您非常熟悉它）。 在配置步驟中更改注冊表文件之一或更改選項時，記得鍵入./clean -a后再次編譯。提示：如果您希望使用Argonne國家實驗室開發的并行netCDF（p-netCDF）（http：//trac.mcs.anl.gov/projects/parallel-netcdf），則需要單獨安裝p-netCDF，并使用環境變量PNETCDF設置路徑。

setenv PNETCDF path-to-pnetcdf-library

要編譯代碼，請鍵入

./compile

并給出以下選擇：

Usage: ncompile [-j n] wrf compile wrf in run dir (Note, no real.exe, ndown.exe or ideal.exe generated) nor choose a test case (see README_test_cases for details): ncompile [-j n] em_b_wavencompile [-j n] em_convrad ncompile [-j n] em_esmf_exp (example only)ncompile [-j n] em_firencompile [-j n] em_grav2d_xncompile [-j n] em_heldsuarezncompile [-j n] em_hill2d_xncompile [-j n] em_lesncompile [-j n] em_quarter_ssncompile [-j n] em_realncompile [-j n] em_seabreeze2d_xncompile [-j n] em_squall2d_xncompile [-j n] em_squall2d_yncompile [-j n] em_tropical_cyclonen compile -j n parallel make using n tasks if supported (default 2)n compile –h help message

其中em代表“Eulerianmass-coordinate”求解器（即“高級研究WRF”動態求解器）。 鍵入上述命令之一進行編譯。 如果想要切換到不同的測試用例，則需要重新編譯新的用例。 需要重新編譯以創建新的初始化可執行文件（即real.exe和ideal.exe -每個理想化測試用例都有不同的ideal.exe），而wrf.exe對于所有測試用例都是相同的。

如果要刪除所有目標文件（external/目錄中的文件除外）和可執行文件，請鍵入."/clean。鍵入'./clean -a'將刪除所有目錄中的構建文件，包括configure.wrf（原始configure.wrf保存到configure.wrf.backup）。 如果您已編輯configure.wrf或任何注冊表文件，則需要使用clean -a'命令。

如果檢測到所有支持的庫都可用，則默認編譯使用netCDF 4壓縮函數。 此選項通常可將文件大小減少50%以上，但請注意，寫入輸出可能需要更長的時間。 如果所需的庫不存在，編譯將自動使用經典的netCDF。 也可以通過在配置之前設置環境變量NETCDF_classic（setenv NETCDF_classic 1）來強制使用經典netCDF。

2.1理想案例

理想化案例是一種在廣泛的空間和時間尺度上模擬簡單測試的方法。測試用例再現了已知的解決方案（解析、收斂等）。這些用例為其他理想化實驗提供了起點（例如，修改測試用例以測量結果的差異）。

對于任何2D測試用例（用例名稱中標記為“2D”），必須使用串行或OpenMP（smpar）編譯選項。此外，配置時只能選擇“0=無嵌套”選項。對于所有其他情況，您可以使用串行或并行（dmpar）和嵌套（“em_scm_xy”情況除外，它是1D情況，必須串行編譯，沒有嵌套）。假設您想編譯并運行二維颮線案例，請鍵入：

./compile em_squall2d_x >& compile.log

編譯成功后，應該在主/目錄中創建兩個可執行文件：ideal.exe和wrf.exe。這兩個可文件鏈接到相應的測試/case_name和運行/目錄。“cd”到任一目錄以運行模型。將編譯中的標準錯誤和標準輸出保存到文件中是一個很好的做法（如上面使用“>&”所示）。當不存在可執行文件時，此輸出有助于診斷編譯錯誤。

2.2真實案例

真實數據案例使用的氣象輸入主要來自先前的預測或分析，可能來自分辨率相對粗糙的大規模（例如，全球）域。真實數據案例將提供三維預測或模擬。對于實際數據案例，請鍵入：

./compile em_real >& compile.log

編譯成功后，將在main/directory中創建四個可執行文件：

real.exe: for WRF initialization of real data casesnndown.exe : for one-way nestingnwrf.exe : WRF model integrationntc.exe: TC Bogusing

這些可執行文件鏈接到test/em_real and run/ directories。 'cd'到這兩個目錄之一以運行模型。

3.運行WRF

模型可執行文件可以在run/directory或test/case_name目錄中運行。 在這兩種情況下，您都應該在目錄中看到可執行文件、鏈接文件（大多數情況下是真實數據）以及一個或多個namelist.input文件。提示：如果您希望在不同的目錄中運行模型可執行文件，請將test/em_* 目錄中的文件復制或鏈接到該目錄，然后從那里運行。

3.1理想情況

假設已編譯測試用例“em_squall2d_x”，輸入：

cd test/em_squall2d_x

編輯namelist.input文件，更改積分長度、輸出頻率、域大小、時間步長、物理選項和其他參數（請參閱WRF/run/目錄中的“自述文件.namelist”或namelist說明）。如果您在測試用例目錄中看到一個名為“run_me_first.csh”的腳本，請在執行任何操作之前運行該腳本，方法是鍵入：

./run_me_first.csh

這將鏈接運行案例所需的物理數據文件。要運行初始化程序，請輸入：

./ideal.exe >& ideal.out

此程序通常讀取位于case目錄中的輸入聲音文件，并生成初始條件文件“wrfinput_d01”。 理想化的情況不需要側邊界文件，因為邊界條件在代碼中通過namelist選項處理。 如果作業成功，則“ideal.out”文件中最后打印的內容應該是

wrf: SUCCESS COMPLETE IDEAL INIT

如果要運行模型：

./wrf.exe >& wrf.out &

或使用MPI（dmpar）選項編譯的3D測試用例，（請注意，MPI運行的執行命令在不同機器上和不同MPI安裝中可能不同），

mpirun –np 4 ./wrf.exe

如果成功，可能輸出：‘wrfout_d01_0001-01-01_00:00:00.’

成對的“rsl.out.*” 和“rsl.error.*” 文件將隨MPI運行出現。 這些是標準輸出和錯誤文件。 每個使用的處理器都有一對。如果模型運行成功，在‘wrf.out’ 或‘rsl.*.0000’文件中將打印‘wrf: SUCCESS COMPLETE WRF‘。

輸出文件“wrfout_d01_0001-01-01*”和“wrfrst*”應存在于運行目錄中，具體取決于namelist中的定義。 這些文件上的時間戳源自名稱列表文件中的開始時間。

3.2真實數據案例

要運行真實數據案例的模型，輸入以下命令cd到工作目錄

cd test/em_real (or cd run)

從目錄中的默認“namelist.input”文件開始，并根據您的情況編輯它。

運行實時數據案例，首先需要成功運行WRF預處理系統（WPS）程序。 確保WPS生成的“met_em.*” 在運行目錄中可用（鏈接或復制文件）：

cd test/em_realnln –s ../../..WPS/met_em* .

請確保針對特定情況編輯了“namelist.input”文件的“&time_control”和“&domains”部分中的參數（參見namelist的描述）。

&time_controln run_days = 0,n run_hours = 36,n run_minutes = 0,n run_seconds = 0,n start_year = 2019, 2019, 2019,n start_month = 09, 09, 09,n start_day = 04, 04, 04,n start_hour = 12, 12, 12,n end_year = 2019, 2019, 2019,n end_month = 09, 09, 09,n end_day = 06, 06, 06,n end_hour = 00, 00, 00,n interval_seconds = 21600n input_from_file = .true.,.true.,.true.,n history_interval = 180, 60, 60,n frames_per_outfile = 1000, 1000, 1000,n/n&domainsn time_step = 90,n max_dom = 1,n e_we = 150, 220, 200,n e_sn = 130, 214, 210,n e_vert = 45, 45, 45,n p_top_requested = 5000,n num_metgrid_levels = 34,n num_metgrid_soil_levels = 4,n dx = 15000,n dy = 15000,n grid_id = 1, 2, 3,n parent_id = 0, 1, 2,n i_parent_start = 1, 53, 30,n j_parent_start = 1, 25, 30,n parent_grid_ratio = 1, 3, 3,n parent_time_step_ratio = 1, 3, 3,

確保域的日期和維度與WPS中設置的相匹配。 如果只使用一個域，則只讀取第一列中的條目，而忽略其他列。用于在“&domains”中輔助垂直插值的其他選項包括：

interp_type = 2n extrap_type = 2n t_extrap_type = 2n lowest_lev_from_sfc = .false.n use_levels_below_ground = .true.n use_surface = .true.n lagrange_order = 1n force_sfc_in_vinterp = 1n zap_close_levels = 500n sfcp_to_sfcp = .false.n adjust_heights = .false.n smooth_cg_topo = .false.

real.exe程序是真實數據案例的初始化程序。 它從WPS程序中獲取2D輸出（在met_em* 文件中），對3D氣象場和地下土壤數據執行垂直插值，并創建邊界和初始條件文件以輸入wrf.exe程序。要運行使用串行或OpenMP（smpar）選項編譯的真實數據初始化程序，請輸入：

./real.exe >& real.out

成功完成作業時應具有'real_em: SUCCESS EM_REAL INIT'打印在real.out文件的末尾。 它還應該生成wrfinput_d0*（每個域一個）和wrfbdy_d01文件，這是運行wrf.exe之前所必需的。

./wrf.exe >& wrf.out

成功運行應生成一個或多個名稱類似于“wrfout_d _”的輸出文件<domain><date>（其中“"<domain>表示域ID，"<date>”表示格式為yyyy-mm-dd_hh：mm：ss的日期字符串）。 例如，如果在2000年1月24日1200 UTC啟動模型，則第一個輸出文件的名稱為

wrfout_d01_2000-01-24_12:00:00

文件名上的時間戳始終是第一次寫入輸出文件的時間。 鍵入以下命令，檢查寫入輸出文件的時間

ncdump -v Times wrfout_d01_2000-01-24_12:00:00

根據名稱列表選項的不同，您可能還有其他wrfout文件（拆分輸出文件的頻率由名稱列表選項“frames_per_outfile”決定）。 如果在總積分時間內設置了重啟頻率（名稱列表.輸入文件中的“restart_interval”），也可以創建重啟文件。 重新啟動文件應具有以下命名約定

wrfrst_d<domain>_<date>

重新啟動文件上的時間戳是重新啟動文件有效的時間。對于DM（分布式內存）并行系統，需要某種形式的mpirun命令來運行可執行文件。 例如，在Linux群集上，使用4個處理器運行MPI代碼的命令可能如下所示：

mpirun -np 4 ./real.exenmpirun -np 4 ./wrf.exenornmpiexec_mpt ./wrf.exe (on NCAR’s cheyenne)

3.3重新開始運行

3.4雙向嵌套試驗

雙向嵌套運行是指同時運行不同網格分辨率的多個域并相互通信。 粗糙（父）域為較高分辨率的嵌套（子）提供邊界值，嵌套將其計算反饋給粗糙域。 該模型可以處理相同嵌套級別（沒有重疊嵌套）和多個嵌套級別（伸縮）的多個域。

準備嵌套運行時，請確保使用基本嵌套選項（選項1）編譯代碼。嵌套選項在namelist中聲明。 需要謹慎編輯namelist.input文件中具有多列條目的所有變量。 從默認名稱列表開始。 以下是要修改的關鍵namelist變量：

start_*, end_*：嵌套的開始和結束模擬時間

input_from_file：嵌套是否需要輸入文件（例如wrfinput_d02）。 這通常用于真實的數據情況，因為嵌套輸入文件包含嵌套地形和陸地信息。

fine_input_stream：確定嵌套輸入文件中的哪些字段用于嵌套初始化。 這些字段在Registry/Registry.EM_COMMON文件中定義。 通常，它們包括靜態場（如地形和土地利用）和屏蔽的表面場（如表面溫度、土壤濕度和溫度）。 此選項對于在粗糙域之后開始的嵌套非常有用。 請參見名稱列表描述中的選項。

max_dom：要運行的域的總數。 例如，如果要有一個粗略域和一個嵌套，請將此變量設置為2。

grid_id：WRFOUT命名約定中使用的域標識符。 最粗糙柵格的grid_id必須為1。

parent_id：用于指示嵌套的父域。 這應該設置為父節點的grid_id值（例如， 對于d 02，它的父節點是d 01，因此第二列的parent_id應該設置為1）。

i_parent_start/j_parent_start：嵌套域在其父域中的左下角起始索引。 這些參數應與namelist.wps中的參數相同。

parent_grid_ratio：整數父域與嵌套域網格大小比率。 實際數據應用中通常使用奇數比率（3：1和5：1的比率顯示出最佳結果）。

parent_time_step_ratio：嵌套域的整數時間步長比。 它可以與parent_grid_ratio不同，但它們通常設置相同。

feedback：這是定義雙向嵌套（或單向嵌套）運行的關鍵設置。 啟用反饋時，粗糙域的值將被嵌套中重合點處的變量值（離散多點單元值的平均值和水平動量點單元表面值的平均值）覆蓋。 對于掩碼字段，只反饋配置點的單點值。 如果parent_grid_ratio為偶數，則會使用任意選擇的西南角點值進行反饋，這就是為什么在feedback=1時最好使用奇數parent_grid_ratio的原因。 當反饋關閉（=0）時，它等效于單向嵌套運行，因為嵌套結果不反映在父域中。

smooth_option：如果反饋打開，則嵌套區域中父域的平滑選項。有三個選項可用：0 =無平滑;1 = 1-2-1平滑;2 =平滑-去平滑。

3.5真實數據案例

對于真實數據情況，支持三個輸入選項。

在第一種情況下，嵌套的所有場都是從粗略域（input_from_file = T，F）內插的。 此選項的缺點是無法從較高分辨率的靜態場（如地形、土地利用等）中獲益。

第二個選項是為每個域設置input_from_file = T，這意味著nest將有一個nest wrfinput文件要讀入。 限制是嵌套必須與粗略域同時開始。

第三選項是，除了為每個域設置input_from_file = T之外，還為每個域設置fine_input_stream = 2。 值2基于注冊表設置，該設置指定要從輔助輸入流編號2讀入的某些字段。 嵌套初始化使用從粗域內插的三維氣象場、來自嵌套wr輸入的靜態、屏蔽和時變表面場，因此它允許嵌套在比其父代晚的時間開始。 設置fine_input_stream = 0等效于第二個選項（上面）。

要運行嵌套運行的"real.exe"，請首先運行WPS并為所有嵌套創建數據。 假設WPS運行24小時，兩域嵌套情況從2000年1月24日1200 UTC開始。 應在WPS目錄中生成以下文件：

met_em.d01.2000-01-24_12:00:00nmet_em.d01.2000-01-24_18:00:00nmet_em.d01.2000-01-25_00:00:00nmet_em.d01.2000-01-25_06:00:00nmet_em.d01.2000-01-25_12:00:00nmet_em.d02.2000-01-24_12:00:00

通常只需要nest輸入文件的第一個時間段來創建nest wrfinput文件。 將所有這些文件鏈接或移動到WRF運行目錄（例如， test/em_real）。

ln -s ../../../WPS/met_em.d0* .

編輯namelist.input文件，并為所有相關變量設置正確的值，如前幾頁所述（特別是，設置max_dom=2，以便兩個域都運行），以及物理選項。 鍵入以下命令以運行：

./real.exe >& real.outnornmpirun –np 4 ./real.exe

如果成功，這將為粗略域和嵌套域創建輸入文件。 對于雙域示例，將創建以下內容：

wrfinput_d01nwrfinput_d02nwrfbdy_d01

如果要運行wrf

./wrf.exenornmpirun –np 4 ./wrf.exe

如果成功，模型應該為域1和域2創建wrfout文件：

wrfout_d01_2000-01-24_12:00:00nwrfout_d02_2000-01-24_12:00:00

3.6使用ndown的單向嵌套運行

WRF支持兩個單獨的單向嵌套選項。 在本節中，單向嵌套被定義為較細網格分辨率運行，作為較粗網格分辨率運行之后的后續運行，其中“ndown”程序在兩個模擬之間運行。 該精細網格運行的初始和側向邊界條件是從粗網格運行中獲得的，輸入來自較高分辨率的陸地場（例如地形、土地利用等）。 以及掩蔽的表面場（諸如土壤溫度和濕度）。 執行此任務的程序是“ndown.exe”。

* 注意使用ndown需要為嵌套編譯代碼。

步驟1：創建粗網格運行

如上所述，這與任何單域WRF運行沒有區別。 建議從粗網格運行中頻繁輸出（例如每小時），以提供更好的邊界規范。

第2步：為兩個域運行geogrid.exe和metgrid.exe（就像您正在進行雙向嵌套運行一樣）

步驟3：為2個域運行real.exe

該步驟的目的是攝取更高分辨率的陸地場和相應的陸地-水掩蔽的土壤場。

· 將met_em* 文件復制或鏈接到運行real.exe的目錄。

· 編輯namelist.input文件，設置max_dom=2，并確保為2域運行設置了列1和列2（編輯正確的開始時間和網格尺寸）。

· 運行real.exe。 這將生成一個“wrfinput_d01”文件、一個“wrfinput_d02”文件和一個“wrfbdy_d01”文件。

· 將“wrfinput_d02”重命名為“wrfndi_d02”。

第4步：通過運行ndown.exe生成最終的細網格初始和邊界條件文件。

· 必須將io_form_auxinput2=2添加到名稱列表.input的&time_control部分，才能成功運行ndown.exe。

· 如果您希望在運行ndown時優化垂直分辨率，請設置vert_refine_fact（請參閱名稱列表描述中的詳細信息）。 優化垂直分辨率的另一種方法是使用實用程序v_interp（有關詳細信息，請參閱“實用程序和工具”一章）。

· 更改interval_seconds以反映粗略域模型運行的歷史輸出間隔。

· 在運行ndown程序之前，不要更改物理選項。

· 不要從注冊表中刪除任何字段。

· 運行ndown.exe，該程序使用粗糙柵格wrfout* 文件中的輸入，以及從上述步驟3生成的wrfndi_d02文件。 這將生成一個“wrfinput_d02”和“wrfbdy_d02”文件。

注意，ndown可以串行運行，也可以使用分布式內存運行，這取決于所選的編譯選項。 要運行，請鍵入

./ndown.exe >& ndown.outn或nmpirun –np 4 ./ndown.exe

第5步：運行細網格WRF

· 分別將wrfinput_d02和wrfbdy_d02重命名為wrfinput_d01和wrfbdy_d01。

· 將原始wrfout_d01 * 文件重命名（或移動）到其他位置（或其他目錄），以免覆蓋它們。

· 編輯namelist.input，將所有精細柵格域設置從第2列移動到第1列，以便此運行僅適用于精細柵格域。 確保time_step設置為符合精細柵格域（通常為6 * DX）。

· 在此階段，WRF模型的物理選項可根據初始單域運行所用的選項進行修改，但地表方案（sf_surface_physics）除外，該方案具有不同數量的土壤深度。

· 如果需要，您可以使用一個特性，該特性允許初始邊界和橫向邊界使用潮濕數組和標量數組（分別為have_bcs_潮濕數組和have_bcs_scalar數組）。 此選項只能在ndown進程之后的WRF模型運行期間使用。 有了這個選項，微物理選項必須在兩次預測之間保持不變。 其優點是以前的WRF模型為所有微物理變量提供了現實的側邊界趨勢，而不是簡單的"零流入"或"零梯度流出"。

· 為此網格運行WRF。

* 請記住，此運行的輸出格式為wrfout_d01 *，但它實際上是針對您的高分辨率域的輸出。 重命名這些文件可能有助于避免將來的混淆。

3.7為3個或更多域運行ndown.exe

您可以對多個嵌套使用ndown程序，但過程有點麻煩。 由于編寫代碼的方式，它需要特定的文件名（特別是d01和d02），因此精確地遵循以下步驟非常重要：

注意：此示例用于向下嵌套到第三個域（總共3個域），并假定您已經具有上一次運行的wrfout_d01 * 文件。

步驟A：為3個域運行geogrid.exe和metgrid.exe程序。

步驟B：對3個域運行real.exe。

· 將met_em * 文件復制到運行real.exe的目錄中。

· 編輯namelist.input文件，設置max_dom = 3，并確保為3域運行設置了列1、2和3（編輯正確的開始時間和網格尺寸）。

· 運行real.exe。 這將生成"wrfinput_d01"、"wrfinput_d02"、"wrfinput_d03"和"wrfbdy_d01"文件。

· 將wrfinput_d02文件重命名為wrfndi_d02。

步驟C：通過運行ndown.exe創建域02網格初始和邊界條件文件（請參見上面步驟4中的詳細信息）。

步驟D：運行域2 WRF（參見上面步驟5中的詳細信息）。 現在，您應該有了名為"wrfout_d01 *"的新文件，它將與域02相對應。

步驟E：通過運行ndown.exe創建域03網格初始和邊界條件文件

· 將wrfinput_d03重命名為wrfndi_d02（這是程序期望的名稱）

· 確保在名稱列表的& time_control部分中設置了io_form_auxinput2 = 2。

· 更改名稱列表變量interval_seconds以反映粗略域模型運行的歷史輸出間隔。

· 在運行ndown程序之前，不要更改物理選項。

· 運行ndown.exe，該程序使用（新）粗糙柵格wrfout文件和wrfndi_d02文件中的輸入。 這將生成wrfinput_d02和wrfbdy_d02文件（這兩個文件實際上都對應于域03）。

步驟F：運行細網格（d03）WRF。

· 分別將wrfinput_d02和wrfbdy_d02重命名為wrfinput_d01和wrfbdy_d01。

· 將wrfout_d01 * 文件重命名（或移動）到其他位置（或另一個目錄），以免覆蓋它們（回想一下，這些文件對應于d02）。

· 編輯namelist.input，將所有精細柵格域設置從第3列移動到第1列，以便此運行僅適用于精細柵格域。 確保time_step設置為符合精細柵格域（通常為6 * DX）。

運行wrf.exe后，您將擁有新的wrfout_d01 * 文件。 這些對應于域03。 如果需要添加更多嵌套，請遵循相同的格式，并保持相同的命名約定（始終使用"d02"）。

下頁的圖總結了使用ndown程序執行單向嵌套運行的數據流。

3.8運行移動嵌套

WRF有兩種類型的移動嵌套選項。 在第一個選項中，在namelist中指定嵌套移動。 第二個選項允許嵌套基于自動渦旋跟隨算法（跟隨最低壓力）自動移動。 這個選項是為了跟隨一個明確的熱帶氣旋的移動而設計的。

指定移動嵌套：

指定的移動嵌套選項允許您指定嵌套移動的確切位置，但是，它設置起來可能相當復雜。 您必須編譯代碼與嵌套選項“preset move”。 必須為分布式內存并行化（dmpar）配置代碼以使用多個處理器。 請注意，使用“preset move”選項編譯的代碼將不支持靜態嵌套運行。 要運行模型，僅需要粗柵格輸入文件。 在此選項中，從粗柵格數據定義嵌套初始化-不使用嵌套輸入。 除了應用于嵌套管路的名稱列表選項外，還需要將以下選項添加到名稱列表的&domains部分：

num_moves：模型運行期間的移動總數。 任何域的移動都將計入此總數。 最大值當前設置為50，但可以通過更改frame/module_driver_constants.F中的MAX_MOVES進行更改（如果修改了此文件，則需要重新編譯WRF以反映更改，但不需要“clean -a”或重新配置）。

move_id：嵌套ID的列表，每次移動一個ID，指示對于給定的移動將移動哪個域

move_interval：從運行開始到移動發生的分鐘數。 嵌套將在模型時間的指定時刻過去后移動到下一個時間步長

move_cd_x, move_cd_y：格點數的距離和嵌套移動的方向（正數表示向東和向北移動，負數表示向西和向南移動）

自動移動嵌套：

要運行自動移動嵌套運行，除了使用分布式內存并行化選項（dmpar）來使用多個處理器之外，在配置時選擇“vortex-following”選項。 此編譯將僅支持自動移動嵌套，而不支持指定的移動嵌套運行或靜態嵌套運行。 不需要嵌套輸入，但請注意，自動移動嵌套對發展良好的渦流效果最佳。 要使用缺省值以外的值，請在&domains部分添加和編輯以下名稱列表變量：

vortex_interval：計算渦旋位置的頻率（分鐘）（默認值為15分鐘）

max_vortex_speed：與vortex_interval一起用于計算新渦流中心位置的搜索半徑（默認值為40 m/sec）

corral_dist：移動嵌套邊界和母域邊界之間粗柵格單元數中的最近距離（缺省值為8）。 該參數可用于將望遠鏡巢置于中心位置，以便所有巢隨風暴一起移動。

track_level：跟蹤渦流的壓力水平（Pa）

time_to_move：移動嵌套之前的時間（分鐘）。 當風暴仍然太弱而無法被算法跟蹤時，此選項可能會有所幫助。

當采用自動移動嵌套時，模型在標準輸出文件（例如rsl.out.0000）中轉儲渦旋中心位置、最小平均海平面壓力和最大10米風。 鍵入“grep ATCF rsl.out.0000”將以15分鐘的間隔生成風暴信息列表：

ATCF 2007-08-20_12:00:00 20.37 -81.80 929.7 133.9nATCF 2007-08-20_12:15:00 20.29 -81.76 929.3 133.2

在這兩種類型的移動嵌套運行中，嵌套的初始位置是通過namelist. input文件中的i_parent_start和j_parent_start指定的。

在移動嵌套運行中，還可以合并高分辨率地形和土地利用輸入（Chen, Shuyi S., Wei Zhao, Mark A. Donelan, James F. Price, Edward J. Walsh, 2007: The CBLAST-Hurricane Program and the Next-Generation Fully Coupled Atmosphere–Wave–Ocean Models for Hurricane Research and Prediction. Bull. Amer. Meteor. Soc., 88, 311–317.doi: http://dx.doi.org/10.1175/BAMS-88-3-311)， 要激活此選項，

- 在編譯時，設置（在cshell中），

setenv TERRAIN_AND_LANDUSE 1

然后配置和編譯代碼。

在WPS中，默認的土地利用數據集是MODIS;但是，上述高分辨率數據集來自USGS，因此為了使用此功能，應使用USGS準備土地利用數據。 運行geogrid.exe時，geog_data_res必須設置為“usgs_30s+default”（請參見第3章中的相關說明）。

- 在運行時，在&time_control中添加以下名稱列表：

input_from_hires = .true., .true.,nrsmas_data_path = “terrain_and_landuse_data_directory”

注意：此選項將覆蓋嵌套域的input_from_file選項。

3.9分析微調運行

3.10觀察推動

3.11全球運行

WRF支持全局功能，但首先要注意，由于這不是模型中常用的配置，因此應該謹慎使用。 并非所有物理和擴散選項都已使用它進行測試，某些選項可能無法很好地與極軸過濾器配合使用。 正定和單調平流選項在全局運行中不適用于極坐標過濾器，因為極坐標過濾器可能生成標量的負值。 這也意味著WRF-Chem不能在全局WRF設置中使用正定和單調選項運行。 全球代碼已經有一段時間沒有修改了，并且已經知道會導致一些不合理的結果。 使用NCAR MPAS模型（https：//mpas-dev.github.io/）代替全球運行，您可能會受益更多。

要運行全局模擬，請運行WPS，從名稱列表模板“namelist.wps.global”開始。

- Set map_proj = ‘lat-lon’, and grid dimensions e_we and e_sn.n - There is no need to set dx and dy. The geogrid program will calculaten grid distances, whose values can be found in the global attribute sectionn of the geo_em.d01.nc file.

鍵入“ncdump -h geo_em.d01.nc"查看網格距離，填寫WRF的namelist.input文件時需要這些距離。 x和y方向上的柵格距離可能不同，但最好將它們設置為相似或相同。 WRF和WPS假設地球是一個球體，其半徑為6370公里。 對于網格維度的使用沒有限制，但是為了有效地使用WRF中的極坐標過濾器，東西維度應該設置為2^P *3^Q* 5^R +1（其中P、Q和R是任意整數，包括0）。

照常運行其余WPS程序，但僅運行一個時間段。 由于該區域覆蓋整個地球儀，因此不需要側向邊界條件。

照常運行real.exe，但每次僅運行一段時間。 不需要側向邊界文件wrfbdy_d01。

將namelist.input.global復制到namelist.input，然后根據您的配置編輯它。 照常運行模型。作為全局lat-lon網格的擴展，區域域也可以使用lat-lon網格來設置。 要執行此操作，請以度為單位設置柵格尺寸和柵格距離。 土工格柵將再次計算網格距離，假設地球是一個球體，其半徑為6370公里。 在netCDF文件中找到以米為單位的網格距離，并將該值用于WRF的namelist.input文件。

3.12DFI運行

3.13SST更新

3.14使用bucket_mm和bucket_J選項

3.15自適應時間步進

3.16隨機參數化格式

3.17運行時IO

3.18輸出診斷

3.19WRF-液壓

此功能將WRF模型與水文過程（hydrology， 如routing and channeling）結合在一起。 它需要通過設置環境變量WRF_HYDRO進行單獨編譯。 在c-shell環境中，在配置和編譯前，輸入

setenv WRF_HYDRO 1

編譯完WRF后，將hydro/Run/目錄中的文件復制到您的工作目錄（例如test/em_real/）。 還需要單獨準備格柵文件（separately-prepared geogrid file）。 詳情請瀏覽以下網址：http://www.example.com網站。http://www.ral.ucar.edu/projects/wrf_hydro.

3.20使用IO縫合

3.21使用物理套件

目前有2個可用的經批準的物理套件選項（"CONUS"和"Tropical"）文件，由經過嚴格測試并顯示出合理結果的物理選項組合組成。 要使用這些選項之一，只需在& physics名稱列表記錄內的namelist. input中設置physics_suite參數，例如，

physics_suite = 'tropical' physics_suite = 'CONUS'nmp_physics = 6, 6 mp_physics = 8, 8ncu_physics = 16, 16 cu_physics = 6, 6nra_lw_physics = 4, 4 ra_lw_physics = 4, 4nra_sw_physics = 4, 4 ra_sw_physics = 4, 4nbl_pbl_physics = 1, 1 bl_pbl_physics = 2, 2nsf_sfclay_physics = 91, 91 sf_sfclay_physics = 2, 2nsf_surface_physics = 2, 2 sf_surface_physics = 2, 2

要覆蓋以上任何選項，只需將該特定參數添加到名稱列表中。 例如，如果您希望使用CONUS套件，但又想關閉域3的cu_physics（注意：設置“-1”表示使用默認設置）：

physics_suite = 'CONUS'ncu_physics = -1, -1, 0

如果您希望使用CONUS套件，但希望使用不同的cu_physics選項，并為域3禁用cu_physics：

physics_suite = 'CONUS'ncu_physics = 2, 2, 0

3.22混合垂直坐標

3.23使用多個橫向條件文件

3.24MAD-WRF的使用

MAD-WRF模式是為提高云分析和太陽輻照度短期預報能力而設計的。

運行MAD-WRF有兩個選項：

1. madwrf_opt = 1：初始的水凝物是平流和擴散與模式動力學沒有考慮任何微觀物理過程。 用戶應在namelist.input的物理塊中設置mp_physics = 96并使用_mp_re = 0。

2. madwrf_opt = 2：有一組水凝物示蹤劑，它們隨模式動力學平流和擴散。 在初始時間，示蹤劑等于標準水凝劑。 在模擬過程中，標準的水凝物被推向示蹤劑。 名稱列表變量madwrf_dt_nudge設置水凝物微移的時間周期[min]。 名稱列表madwrf_dt_relax設置水凝物輕推的弛豫時間[s]。

MAD-WRF有一個增強云初始化的選項。 要打開（關閉）云初始化，請設置名稱列表變量madwrf_cldinit=1（0）。

默認情況下，模型會根據分析的相對濕度增強云分析。用戶可以通過WPS中間格式向metgrid提供附加變量來增強云初始化：

1. 云遮罩（CLDMASK變量）： 清除云層（cldmask = 0）

2. 云掩膜（CLDMASK變量）+亮度溫度（BRTEMP 可變）對水凝物含量敏感（例如GOES-R通道13）：

清除云層（cldmask = 0）

減小/擴展云頂高度以匹配觀測值 在晴朗的天空區域添加云（cldmask = 1）

3. 晴空區域的云頂高度（CLDTOPZ變量）為0： 清除云層（cldmask = 0）

減小/擴展云頂高度以匹配觀測值 在晴朗的天空區域添加云（cldmask = 1）

4. 2或3+云底高度（CLDBASEZ變量）： 清除云層（cldmask = 0）

降低/擴展云頂/云底高度以匹配觀測值

* 這些變量中的缺失值應設置為-999.9

4.各種應用程序的名稱列表示例

此處提供了一些物理選項集（加上模型頂部和垂直標高數）以供參考。 它們可以為在應用程序中測試模型提供一個很好的起點。 注意其他因素會影響結果;例如域設置、垂直模型層的分布和輸入數據。

a. 1 - 4 km網格距離，允許對流運行1 - 3天（如用于2013年美國NCAR春季實時對流預報和2015 - 2017年3 km集合，這是沒有積云方案的"CONUS"物理套件）：

mp_physics = 8,nra_lw_physics = 4,nra_sw_physics = 4,nradt = 10,nsf_sfclay_physics = 2,nsf_surface_physics = 2,nbl_pbl_physics = 2,nbldt = 0,ncu_physics = 0,nptop_requested = 5000,ne_vert = 40,

b. 10 - 20 km網格距離，1 - 3天運行（例如， 之前NCAR在美國的每日實時運行）：

mp_physics = 8,nra_lw_physics = 4,nra_sw_physics = 4,nradt = 15,nsf_sfclay_physics = 1,nsf_surface_physics = 2,nbl_pbl_physics = 1,nbldt = 0,ncu_physics = 3,ncudt = 0,nptop_requested = 5000,ne_vert = 39,

c. 寒冷地區10 - 30公里網格尺寸（例如NCAR的南極中尺度預報系統中使用的網格尺寸）：

mp_physics = 4,nra_lw_physics = 4,nra_sw_physics = 2,nradt = 15,nsf_sfclay_physics = 2,nsf_surface_physics = 2,nbl_pbl_physics = 2,nbldt = 0,ncu_physics = 1,ncudt = 5,nfractional_seaice = 1,nseaice_threshold = 0.0,nptop_requested = 1000,ne_vert = 44,

四. 颶風應用（例如，NCAR在2012年實時颶風運行中使用的36、12和4 km嵌套）：

mp_physics = 6,nra_lw_physics = 4,nra_sw_physics = 4,nradt = 10,nsf_sfclay_physics = 1,nsf_surface_physics = 2,nbl_pbl_physics = 1,nbldt = 0,ncu_physics = 6, (only on 36/12 km grid)ncudt = 0,nisftcflx = 2,nptop_requested = 2000,ne_vert = 36,

五： 10 - 30 km網格尺寸的區域氣候案例（例如，NCAR區域氣候運行中使用的案例）：

mp_physics = 6,nra_lw_physics = 3,nra_sw_physics = 3,nradt = 30,nsf_sfclay_physics = 1,nsf_surface_physics = 2,nbl_pbl_physics = 1,nbldt = 0,ncu_physics = 1,ncudt = 5,nsst_update = 1,ntmn_update = 1,nsst_skin = 1,nbucket_mm = 100.0,nbucket_J = 1.e9,nptop_requested = 1000,ne_vert = 51,nspec_bdy_width = 10,nspec_zone = 1,nrelax_zone = 9,nspec_exp = 0.33,

5.檢查輸出

6.故障排除

7.物理和動力學選項

WRF提供多種物理選項，可以以任何方式組合。 這些備選辦法通常從簡單和有效到復雜和耗費算力，從新開發的方案到經過充分試驗的方案，如目前業務模式中的方案。這些選擇隨每個主要的WRF版本而變化，但在這里我們將概述WRF版本4中提供的選擇。

7.1微物理過程（mp_physics）

a. Kessler方案：在理想化云模擬研究中常用的暖雨（即無冰）方案（mp_physics = 1）。

b. Purdue Lin方案：一個包含冰、雪和霰過程的復雜方案，適用于真實數據高分辨率模擬（2）。

c. WRF單矩3類格式：適用于中尺度網格大小的冰和雪過程的簡單有效方案（3）。

d. WRF單矩5類格式：（c）的稍微更復雜的版本，允許混合相過程和過冷水（4）。

e： Ferrier Eta微觀物理學：NCEP模式中的操作微物理學。 一個簡單有效的診斷混合相過程方案。 對于精細分辨率（〈5km），使用選項（5），對于粗糙分辨率，使用選項（95）。

f. WRF單矩6類格式：適合于高分辨率模擬的冰、雪和霰過程方案（6）。

g. Goddard4-冰微物理方案（7）分別預報冰雹和霰，提供了有效輻射半徑。 替換了V4.1中的舊Goddard方案。

h. Thompson等人的方案：適合于高分辨率模擬的冰、雪和霰過程方案（8）。

i、 Milbrandt-Yau雙矩七類格式（9）。 該方案包括單獨的冰雹和霰與雙矩云，雨，冰，雪，霰和冰雹類別。

j. Morrison雙矩格式（10）。 云分辨模擬用的雙矩冰、雪、雨和霰。

k. CAM V5.1 2-力矩5-等級方案。

l. 石溪大學（Y. Lin）方案（13）。 這是一個5類方案，其邊緣強度預測用于解釋混合相過程。

m. WRF雙矩5類格式（14）。 該格式具有雙矩雨。 云和CCN用于溫進程，但其他方面與WSM5相似。

n. WRF雙矩6類格式（16）。 該格式具有雙矩雨。 云和CCN用于溫進程，但其他方面與WSM6相似。

o. NSSL二階矩格式（17、18、19、21、22）。 選項（17）是云滴、雨滴、冰晶、雪、霰和冰雹的兩矩方案。 它還預測了平均霰粒子密度，這使得霰跨越從凍結滴到低密度霰的范圍。 選項（18）類似，但也預測云凝結核（CCN）濃度（用于理想化模擬）。 該方案用于研究應用中的云分辨模擬（dx ≤ 2km）。 選項（19）是NSSL方案的單矩版本，選項（21）類似于Gilmore等人（2004）。 方案（22）是無冰雹的二階矩方案（方案17）。

p. WSM7（24）。 與WSM6相同，但添加了冰雹類別。 V4.1中的新增功能。

q. WDM7（26），與WDM6相同，但添加了冰雹類別。 V4.1中的新增功能。

r. Thompson aerosol-aware（28）。 該方案考慮了水和冰友好型氣溶膠。 氣候學數據集可用于指定氣溶膠變量的初始和邊界條件（Thompson和Eidhammer，2014年，JAS）。 這包括表面粉塵方案。 自V4.4起，添加了黑碳氣溶膠類別，也可以添加生物質燃燒。 詳情可在此網頁上找到。

s. HUJI（以色列耶路撒冷希伯來大學）光譜面元微物理學，完整（32）和'快速'（30）版本可用。

t. CESM氣溶膠的Morrison雙矩方案（40）：必須與MSKF積云方案配合使用。

U. P3（莫里森和米爾布蘭特）（50、51、52、53）：預測粒子屬性方案。 它有一個冰類別，代表冰、雪和霰的組合，還載有冰緣質量和冰緣體積的預報陣列。 雙時刻雨和冰（50）。 P3-nc（51）：與50相同，但增加了過飽和依賴性激活和雙力矩云水。 P3 - 2冰（52）：與P3-nc相同，但冰有兩個陣列。 P3 - 3力矩：如P3-nc（51），但冰的力矩為3。

v. 詹森·伊斯梅爾（55歲）：預測冰晶生長中粒子形狀和習性的方案。 V4.1中的新增功能。

w. 國立臺灣大學（NTU）（56）：液相的二階矩和冰相的三階矩，同時考慮冰晶形狀和密度變化。 解決了過飽和問題，從而明確計算了凝結核（CN）活化;對液滴中氯化萘的質量進行跟蹤，以解釋氣溶膠的再循環。 (Tsai和Chen，2020，JAS）

7.2長波輻射(ra_lw_physics)

a. RRTM方案（ra_lw_physics= 1）：快速輻射傳輸模型。 使用查找表提高效率的精確方案。 解釋了多重譜帶和微觀物種。 對于痕量氣體，CO2 = 379e-6、N2O = 319e-9和CH4 = 1774e-9的體積混合比值。 有關時變選項，請參見第2.3節。

b. CAM方案（3）：來自CCSM使用的CAM3氣候模式。 允許氣溶膠和痕量氣體。 它每年使用二氧化碳，并不斷使用一氧化二氮（311e-9）和甲烷（1714e-9）。 有關時變選項，請參見第2.3節。

c. RRTMG方案（4）：RRTM的更新版本。 它包括隨機云重疊的MCICA方法。 對于主要痕量氣體，CO2 = 379e-6（2005年有效），N2O = 319e-9，CH4 = 1774e-9。 有關時變選項，請參見第2.3節。 自V4.2起，CO2值由年函數代替：CO2（ppm）= 280 + 90 exp（0.02 *（2000年）），與觀測值相比，20世紀20年代和60年代的誤差約為4%，2000年后的誤差約為1%。 自V4.4起，提供了新的云重疊選項

四. Goddard格式（5）. 高效，多波段，臭氧從簡單的氣候學。 專為戈達德微物理粒子半徑信息設計。 在V4.1中更新。

即： Fu-Liou-Gu格式（7）. 多波段、云和云分數效應、來自氣候學的臭氧剖面和示蹤氣體。 二氧化碳= 345e-6。

f. RRTMG-K方案（14）：Baek（2017）改進的RRTMG方案版本，G-包裝McICA和雙流近似的修訂輻射包：全球天氣預報模式J. Adv.模式的性能評估。 地球系統， 9，生產日期：10.1002/2017MS000994）。 注意：要使用此選項，必須使用配置設置-DBUILD_RRTMK = 1（在configure. wrf中修改）來構建WRF。

g. 快速RRTMG方案（24）：RRTMG方案的快速版本。

h. GFDL方案（99）：eta操作輻射計劃。 一個較老的多波段方案，包括二氧化碳、臭氧和微物理效應。

7.3短波輻射(ra_sw_physics)

a. Dudhia方案：簡單的向下積分允許有效的云和晴空吸收和散射（ra_sw_physics = 1）。

b. Goddard短波：從氣候學和云效應看臭氧的雙流多波段方案（2）。

c. CAM方案：來自CCSM使用的CAM 3氣候模式。 允許氣溶膠和痕量氣體（3）。

四. RRTMG短波。 短波方案與隨機云重疊的MCICA方法（4）。 對于主要痕量氣體，CO2 = 379e-6（2005年有效），N2O = 319e-9，CH4 = 1774e-9。 有關時變選項，請參見第2.3節。 自V4.2起，CO2值由年函數代替：CO2（ppm）= 280 + 90 exp（0.02 *（2000年）），與觀測值相比，20世紀20年代和60年代的誤差約為4%，2000年后的誤差約為1%。 要包括云重疊選項，請添加名稱列表選項cldovrlp = 1、2、3、4或5，以及解相關長度選項idcor = 0或1，以便與cldovrlp = 4或5一起使用。 有關選項的說明，請參見名稱列表部分。

e Goddard格式（5）. 高效，多波段，臭氧從簡單的氣候學。 專為戈達德微物理粒子半徑信息設計。 在V4.1中更新。

f. Fu-Liou-Gu格式（7）. 多波段、云和云分數效應、氣候學中的臭氧剖面圖都可以考慮到氣溶膠。

g. RRTMG-K（14）：Baek（2017）改進的RRTMG方案的一個版本。 注意：要使用此選項，必須使用配置設置-DBUILD_RRTMK = 1（在configure. wrf中修改）來構建WRF。

h. RRTMG-快速短波。 RRTMG的快速版本。

i. Held-Suarez relaxation： 僅為理想化試驗設計的溫度松弛方案（31）。

j. GFDL短波：埃塔行動框架。 從氣候學和云效應看臭氧的雙流多波段方案（99）。

相關選項：

- slope_rad= 1：坡度和著色效果。 該選項根據地形坡度修改表面太陽輻射通量。 topo_shading = 1允許對相鄰柵格單元進行陰影處理。 僅用于柵格大小小于幾千米的高分辨率試驗。

- swrad_scat：ra_sw_physics = 1時的散射轉向參數。 默認值為1，相當于1.e-5 m2/kg。 當該值大于1時，散射會增加。

- ra_sw_日食= 1：日食對短波輻射的影響。 適用于RRTMG（4）、Goddard（5）、Old Goddard（2）和Duhhia（1）短波輻射選項。 1950 - 2050年的日食數據在run/eclipse_besselian_elements. dat中提供。

- swint_opt = 1：基于短波呼叫之間更新的太陽天頂角的短波輻射插值。

- swint_opt = 2激活太陽能應用的快速全天輻射模型（FARMS）。 FARMS是一個快速的輻射傳輸模型，它允許在每個模型時間步模擬寬帶太陽輻射。 該模型通過改變云的光學厚度、云粒子大小和太陽天頂角，使用云透射率和反射率的查找表。 更詳細的描述見Xie et al.（2016）。

7.4輻射選項的輸入

8.PBL物理選項概述

9.微觀物理學選項概述

10.積云參數化方案概述

11.輻射選項總結

12.名稱列表變量說明

13.WRF輸出字段

14.特殊WRF輸出變量

TMD看不懂，太無聊了