地球流体的数值模拟与AI预测(1)：WRF 理想模拟

下载安装WRF和WPS.\(\newcommand{\K}{\mathbb{K}}\newcommand{\R}{\mathbb{R}}\newcommand{\C}{\mathbb{C}}\newcommand{\b}{\mathbf}\newcommand{\bi}{\boldsymbol}\newcommand{\rank}[1]{\text{rank}\left(#1 \right)}\newcommand{\dim}[1]{\text{dim}\left(#1 \right)}\newcommand{\diag}[1]{\text{diag}\left(#1 \right)}\newcommand{\det}[1]{\text{det}\left(#1 \right)}\newcommand{\Det}[1]{\left|\begin{matrix} #1 \end{matrix}\right|}\newcommand{\set}[1]{\left\{ #1 \right\}}\newcommand{\abs}[1]{\left| #1 \right|}\newcommand{\norm}[1]{\left|\!\left|#1\right|\!\right|}\)

[user@loginnode ~]$ git clone https://github.com/wrf-model/WRF.git && cd WRF
[user@loginnode WRF]$ git submodule update --init –recursive
[user@loginnode WRF]$ git clone https://github.com/NCAR/MMM-physics.git ~/WRF/phys/physics_mmm
[user@loginnode WRF]$ cd ~ && git clone https://github.com/wrf-model/WPS

在.bash_profile中添加载入模块的指令.

[user@loginnode ~]$ vi .bash_profile         # 加入以下内容
module purge
module load mpi/intelmpi/2017.4.239
module load compiler/intel/2017.5.239
module load mathlib/netcdf/4.4.1-intel-2017
module load mathlib/hdf5/1.8.20-intel-2017
module load mathlib/jasper/1.900.1-intel-2017
module load mathlib/zlib/1.2.8-intel-2017
module load mathlib/libpng/1.2.50-intel-2017
module load mathlib/pnetcdf/1.12.0-impi-2017 # 退出保存
[user@loginnode ~]$ source .bash_profile         

生成WRF配置文件:

[user@loginnode ~]$ cd WRF && ./configure  # 生成.wrf配置文件, 先选15, 再选1
[user@loginnode WRF]$ vi configure.wrf     # 用编辑器打开配置文件, 修改第168~169行的内容为如下:
DM_FC           =       mpiifort
DM_CC           =       mpiicc             # 退出保存

修改完成后, 可以开始编译可执行文件, 使用sbatch提交任务, 例如提交脚本叫compile.sh:

[user@loginnode WRF]$ vi compile.sh  # 以下为创建或修改后的内容
#!/bin/bash
#SBATCH -J WRF_configure
#SBATCH -p xahcnormal
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=4

./compile -j 4 em_tropical_clone >& log.compile  # 写完后保存文件, 退出vim
[user@loginnode WRF]$ sbatch compile.sh

编译完成后, WRF/run目录下出现ideal.exe等可执行文件, 可以正式开始模拟任务了:

[user@loginnode WRF]$ cd run && vi namelist.input # 进行需要的编译
[user@loginnode run]$ ./ideal.exe                 # 运行ideal.exe得到理想模拟的初态
[user@loginnode run]$ vi runwrf.sh                # 生成wrf.exe的任务脚本, 可以改名
#!/bin/bash
#SBATCH -J WRF_em_tropical_cyclone
#SBATCH -p xahcnormal    # 西安超算普通, 超算具体分区名请咨询管理员
#SBATCH -N 1
#SBATCH --ntasks-per-node=64

srun --mpi=pmi2 wrf.exe  # 保存退出
[user@loginnode run]$ sbatch runwrf.sh  # 与上面创建或修改的文件名一致