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WRF高精度气象模拟技术及在地学领域中的实践应用

2023-09-22 12:00 作者:科研技术平台  | 我要投稿

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,应广大生态、水文及环境领域工作者的要求.


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)

一、案例操作1:软件基本运行流程

二、案列操作2:研究区设置技巧

三、案例操作3:软件如何进行天气预报

四、案例操作4:软件模拟月或年尺度气象

五、案例操作5:如何模拟分析观测气温

六、案例操作6:如何模拟分析降水

七、案例操作7:如何模拟分析水汽和湿度

八、案例操作8:如何模拟分析土地利用变化的影响

九、案例操作9:如何模拟分析土壤及近地层能量水分通量

十、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)

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