附录1 WRF模式参数配置说明.docx

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附录1WRF模式参数配置说明

附录1WRF模式参数配置说明

由wrfchina于星期五,2012-04-0615:

08提交

注意，参数选项名称后跟的（max_dom）是表示此参数需定义成嵌套形式。

参数配置第一部分

这部分参数仅用于由真实大气方案的预处理程序产生的输入数据。

当输入数据产生于理想大气试验方案时，这部分参数将会被忽略。

对于大多数真实大气方案来说，起止时间的分和秒都应该设为0。

常用的小时和秒之间的换算关系有：

3小时＝10800秒；6小时＝21600秒；12小时＝43200秒。

&time_control

run_days

运行的天数

run_hours

运行的小时数

注意：

如果模式积分时间大于1天，则可同时设置run_days和_run_hours，也可设置run_hours一个参数。

比如：

模式运行的总时间长度为36小时，则可设置run_days=1，且run_hours=12，或者设置run_days=0，且run_hours=36。

run_minutes

运行的分钟数

run_seconds

运行的秒数

start_year（max_dom）=2001

四位数字表示的起始年份。

start_month（max_dom）=04

两位数字（01-12）表示的起始月份。

start_day（max_dom）=20

两位数字（01-31）表示的起始天数。

start_hour（max_dom）=12

两位数字（00-23）表示的起始小时数。

start_minute（max_dom）=00

两位数字（00-59）表示的起始分钟数。

start_second（max_dom）=00

两位数字（00-59）表示的起始秒数。

end_year（max_dom）=2001

四位数字表示的终止年份。

end_month（max_dom）=04

两位数字（01-12）表示的终止月份。

end_day（max_dom）＝21

两位数字（01-31）表示的终止天数。

end_hour＝00

两位数字（00-23）表示的终止小时数。

end_minute＝00

两位数字（00-59）表示的终止分钟数。

end_second＝00

两位数字（00-59）表示的终止秒数。

说明：

起止时间设置也可以用来控制模式的积分的起止。

并且，real.exe的时间控制信息是用起止时间参数来设定的。

模式的积分时间可以用run_days、run_hours等来控制，也可以用end_year、end_month等来控制。

但前者run_days等优先与后者end_year等。

而在real.exe中只用end_year等来控制时间信息。

interval_seconds＝43200

前处理程序的两次分析时间之间的时间间隔，以秒为单位。

也即模式的实时输入数据的时间间隔，一般为输入边界条件的文件的时间间隔。

input_from_file（max_dom）=T

嵌套初始场输入选项。

嵌套时，指定嵌套网格是否用不同的初始场文件。

fine_input_stream（max_dom）=0

选择从嵌套网格中的输入要素场，仅在嵌套网格时有用。

0表示选择从子嵌套网格中输入的所有要素场，2表示在子网格嵌套输入场中仅选择由通道2（在注册表中定义）所指定的那些要素场。

history_interval（max_dom）=60

此参数指定模式结果输出的时间间隔，以分钟为单位。

frames_per_outfile（max_dom）=1

此参数指定每一个结果文件中保存输出结果的次数，因此可以将模式结果分成多个文件保存，默认值为10。

restart=F

指定模式运行是否为断点重启方式。

restart_interval=1440

此参数指定模式断点重启输出的时间间隔，以分钟为单位。

io_form_history=2

指定模式结果输出的格式,2为netCDF格式

io_form_restart=2

指定模式断点重启输出的格式,2为netCDF格式

io_form_initial=2

指定模式初始场数据的格式,2为netCDF格式

io_form_boundary=2

指定模式边界条件数据的格式,2为netCDF格式，4为PHD5格式，5为GRIB1格式（目前没有后处理程序），1为二进制格式（目前没有后处理程序）。

debug_level＝0

此选项指定模式运行时的调试信息输出等级。

取值可为0,50,100,200,300，数值越大，调试信息输出就越多，默认值为0。

auxhist2_outname="rainfall"

指定模式加密输出文件的文件名，缺省时取值为“auxhist2_d_”。

另外，需要指出的是，加密输出变量需要修改注册表文件Registry.EM。

auxhist2_interval=10

此参数指定模式加密结果输出的时间间隔，以分钟为单位。

io_form_auxhist2=2

指定模式加密输出文件的格式,2为netCDF格式

nocolons＝.FALSE.

在输出文件名中是否用下划线“_”代替冒号“:

”。

运行3DVAR时需要的额外参数：

write_input＝T

指定模式是否输出用于3DVAR的输入数据格式

inputout_interval＝180

此参数指定模式结果输出用于3DVAR的输入数据的时间间隔，以分钟为单位。

input_outname＝‘wrf_3dvar_input_d_’

指定模式出用于3DVAR的输入数据文件名，缺省时取值为“wrf_3dvar_input_d_”。

inputout_begin_y=0

四位数字表示输出3DVAR数据开始年份。

inputout_begin_mo＝0

两位数字表示输出3DVAR数据开始月份。

inputout_begin_d＝0

两位数字表示输出3DVAR数据开始日期。

inputout_begin_h＝3

两位数字表示输出3DVAR数据开始时次。

Inputout_begin_m＝0

两位数字表示输出3DVAR数据开始分钟数。

inputout_begin_s=0

两位数字表示输出3DVAR数据开始秒数。

inputout_end_y＝0

四位数字表示输出3DVAR数据终止年份。

inputout_end_mo＝0

两位数字表示输出3DVAR数据终止月份。

inputout_end_d＝0

两位数字表示输出3DVAR数据终止日期。

inputout_end_h＝12

两位数字表示输出3DVAR数据终止时次。

Inputout_end_m＝0

两位数字表示输出3DVAR数据终止分钟数。

inputout_end_s＝0

两位数字表示输出3DVAR数据终止秒数。

说明：

输出用于3DVAR输入数据的时间控制以上面的默认设置为例，模式将从第3时次到第12时次每180分钟输出一次。

参数配置第二部分

&domains

time_step=60

积分的时间步长，为整型数，单位为秒。

time_step_fract_num=0

实数型时间步长的分子部分。

time_step_fract_den=1

实数型时间步长的分母部分。

说明：

如果想以60.3秒作为积分时间步长，那么可以设置time_step=60，time_step_fract_num=3，并且设置time_step_fract_den=10。

其中time_step对应与时间步长的整数部分，time_step_fract_num/time_step_fract_den对应于时间步长的小数部分。

max_dom=1

计算区域个数。

计算区域默认值为1，如果使用嵌套功能，则max_dom大于1。

s_we（max_dom）＝1

x方向（西-东方向）的起始格点值（通常为1）.

e_we（max_dom）＝32

x方向（西-东方向）的终止格点值（通常为x方向的格点范围）。

s_sn（max_dom）＝1

y方向（南-北方向）的起始格点值（通常为1）.

e_sn（max_dom）＝32

y方向（南-北方向）的终止格点值（通常为y方向的格点范围）。

s_vert（max_dom）＝1

z方向（垂直方向）的起始格点值。

e_vert（max_dom）＝31

z方向（垂直方向）的终止格点值，即全垂直eta层的总层数。

垂直层数在各嵌套网格中必须保持一致。

num_metgrid_levels＝18

来自WPS的metgrid的输入数据的垂直层次数。

一般为WPS的三维变量的层数加上一层地面量，比如三维量是17层，那么总数应该是17＋1＝18层。

eta_levels＝1.0,0.997,…,0.0

模式的eta层数值，仅用于来自WPS的输入数据。

此eta的数值个数要与模式的垂直层数（e_vert）相一致。

如果缺省，real程序会自动生成一套eta数值。

force_sfc_in_vinterp＝1

在垂直插值时，在边界层低层，使用地面量作为模式面量的层数。

默认值时只有1层，即最低层使用地面量作为模式面量。

p_top_requested＝5000

模式的顶部气压，单位为帕。

interp_type＝1

垂直插值的类型：

1，气压线性插值；2，对数气压线性插值

lagrange_order＝1

垂直插值的精度阶数：

1，线性；2，二次

lowest_lev_form_sfc＝.FALSE.

是否使用地面量作为模式最低层的值（u,v,t,q）。

.TRUE.：

使用；.FALSE.：

利用通常的插值方法插值。

dx（max_dom）＝10000（单位为米）

指定x方向的格距。

在真实大气方案中，此参数值必须与输入数据中的x方向格距一致。

dy（max_dom）＝10000（单位为米）

指定y方向的格距。

通常与x方向格距相同。

ztop（max_dom）＝10000（单位为米）

此参数指定模式顶的高度。

通常取20000米。

在真实大气方案中，用于高度坐标动力框架模式，此高度值必须与WRFSI的数据或其他输入数据中的高度值相同。

在质量坐标动力框架中，此高度值仅用于理想实验方案。

grid_id（max_dom）＝1

计算区域的编号。

一般是从1开始。

parent_id（max_dom）=0

嵌套网格的上一级网格（母网格）的编号。

一般是从0开始。

i_parent_start（max_dom）=0

嵌套网格的左下角（LLC）在上一级网格（母网格）中x方向的起始位置。

j_parent_start（max_dom）=0

嵌套网格的左下角（LLC）在上一级网格（母网格）中y方向的起始位置。

parent_grid_ratio（max_dom）=1

嵌套时，母网格相对于嵌套网格的水平网格比例。

在真实大气方案中，此比例必须为奇数；在理想大气方案中，如果将返馈选项feedback设置为0的话，则此比例也可以为偶数。

parent_time_step_ratio（max_dom）=1

嵌套时，母网格相对于嵌套网格的时间步长比例。

feedback=1

嵌套时，嵌套网格向母网格得反馈作用。

设置为0时，无反馈作用。

而反馈作用也只有在母网格和子网格的网格比例（parent_grid_ratio）为奇数时才起作用。

smooth_option=0

向上一级网格（母网格）反馈的平滑选项，只有设置了反馈选项为1时才起作用的。

0:

不平滑;1:

1-2-1平滑;2:

smoothing-desmoothing

移动网格控制参数说明：

控制移动嵌套网格的方式有两种：

1.用户指定移动网格，此方式是指嵌套网格的每一次移动都是由用户通过参数来指定；2.自动移动网格，此方式是指移动嵌套网格在启动后，根据模式的计算状态，自动判断下一次的移动参数。

用户指定移动：

编译时需要在ARCHFLAGS选项中添加“－DMOVE_NESTS”来激活。

允许的最大移动套网格移动次数为50，不过也可以在源程序frame/module_driver_constants.F进行修改。

）

num_moves＝4

移动嵌套网格总移动次数。

move_id＝2,2,2,2,

每一次移动嵌套网格区域编号列表。

move_interval=60,120,150,180,

每一次移动的启动时间列表，单位为分钟，自模式积分起始时刻算起。

move_cd_x=1,1,0,-1,

在i方向（即东西方向）每一次相对于父网格移动格点数。

move_cd_y=1,0,-1,1,

在j方向（即南北方向）每一次相对于父网格移动格点数。

正整数表示顺着i/j值增大的方向，负值表示顺着i/j值减小的方向。

0表示不移动。

目前移动距离限制只能为一个网格单元。

自动移动：

编译时需要在ARCHFLAGS选项中添加“－DMOVE_NESTS”和“-DVORTEX_CENTER”来激活。

目前，这些参数是应用中等涡旋追随法（mid-levelvortexfollowingalgorithm）来确定嵌套网格的移动，还在测试阶段。

vortex_interval=15

经过多长时间计算一次涡旋的位置，单位为分钟

max_vortex_speed=40

涡旋的最大移动速度，用于计算新涡旋位置的搜索半径

corral_dist=8

移动嵌套网格靠近粗网格边界允许的最大网格单元数，此参数也就是规定了移动网格靠近粗网格允许的最大距离。

参数配置第三部分

虽然不同的嵌套网格可以使用不同的物理方案，但必须注意没中方案的使用条件和范围。

&physics

chem_opt

此选项指定是否使用化学过程方案，默认值为0。

mp_physics（max_dom）

此选项设置微物理过程方案，默认值为0。

目前的有效选择值为：

=0,不采用微物理过程方案

=1,Kessler方案（暖雨方案）

=2,Lin等的方案（水汽、雨、雪、云水、冰、冰雹）

=3,WSM3类简单冰方案

=4,WSM5类方案

=5,Ferrier（newEta）微物理方案（水汽、云水）

=6,WSM6类冰雹方案

=8,Thompson等方案

=98,NCEP3类简单冰方案（水汽、云/冰和雨/雪）（将放弃）

=99,NCEP5类方案（水汽、雨、雪、云水和冰）（将放弃）

新添参数：

mp_zero_out=0,

选用微物理过程时，保证Qv.GE.0,以及当其他一些水汽变量小于临界值时，将其设置为0。

=0,表示不控制，

=1,除了Qv外，所有的其他水汽变量当其小于临界值时，则设置为0

=2,确保Qv.GE.0,并且所有的其他水汽变量当其小于临界值时，则设置为0。

mp_zero_out_thresh=1.e-8

水汽变量（Qv除外）的临界值，低于此值时，则设置为0（kg/kg）。

ra_lw_physics（max_dom）

此选项指定长波辐射方案，默认值为0。

有效选择值如下：

=0,不采用长波辐射方案

=1,rrtm方案

=99,GFDL（Eta）长波方案（semi-supported）

ra_sw_physics（max_dom）

此选项指定短波辐射方案，默认值为0。

有效选择值如下：

=0,不采用短波辐射方案

=1,Dudhia方案

=2,Goddard短波方案

=99,GFDL（Eta）短波方案（semi-supported）

radt（max_dom）

此参数指定调用辐散物理方案的时间间隔，默认值为0,单位为分钟。

通常比较合理的间隔值为30分钟。

当网格水平分辨率提高时，则需将间隔时间相应地缩短。

建议为水平分辨率的1倍，如dx＝10km，则取10分钟。

nrads（max_dom）=

用于NMM版本WRF。

指定调用短波辐散过程的时间间隔，单位为粗网格的时间步数。

默认值在Registry.NMM进行设置，但也可在namelist.input文件中重新赋值。

模式会根据此数值计算radt的值。

nradl（max_dom）=

用于NMM版本WRF。

指定调用长波辐散过程的时间间隔，单位为粗网格的时间步数。

默认值在Registry.NMM进行设置，但也可在namelist.input文件中重新赋值。

模式会根据此数值计算radt的值。

co2tf＝0

CO2的传输函数参数，用于GFDL辐射方案

=0,从预生成的数据文件中读取CO2函数数据

=1,模式自己生成CO2函数

sf_sfclay_physics（max_dom）

此选项指定近地面层（surface-layer）方案，默认值为0。

旧参数表中的bl_sfclay_physics，有效选择值有：

=0,不采用近地面层方案

=1,Monin-Obukhov方案

=2,MYJMonin-Obukhov方案（仅用于MYJ边界层方案）

=3,NCEPGlobalForecastSystemscheme

sf_surface_physics（max_dom）

此选项指定陆面过程方案，默认值为0。

旧参数表中的bl_surface_physics，有效选择值有：

=0,不采用陆面过程方案

=1,热量扩散方案

=2,Noah陆面过程方案

=3,RUC陆面过程方案

bl_pbl_physics（max_dom）

此选项指定边界层方案，默认值为0。

有效选择值有：

=0,不采用边界层方案

=1,YSU方案

=2,EtaMellor-Yamada-JanjicTKE（湍流动能）方案

=3,NCEPGlobalForecastSystemscheme

=99,MRF方案（将放弃）

bldt（max_dom）

此参数指定调用边界层物理方案的时间间隔，默认值为0，单位为分钟。

0（推荐值）表示每一个时间步长都调用边界层物理方案。

cu_physics（max_dom）

此选项指定积云参数化方案，默认值为0。

有效选择值有：

=0,不采用积云参数化方案

=1,浅对流Kain-Fritsch（newEta）方案

=2,Betts-Miller-Janjic方案

=3,Grell-Devenyi集合方案

=4,简化Arakawa-Schubert方案

=99,老Kain-Fritsch方案

cudt（max_dom）

此参数设定积云参数化方案的调用时间间隔，默认值为0,单位为分钟。

一般的积云参数化方案是每一步都要调用，但如果是用Kain-Fritsch方案（cu_physics=1），则可以设cudt=5。

ncnvc（max_dom）=

用于NMM版本WRF。

指定调用积云参数化过程的时间间隔，单位为粗网格的时间步数。

默认值在Registry.NMM进行设置，但也可在namelist.input文件中重新赋值。

模式会根据此数值计算cudt的值。

ISFFLX-在使用扰动边界层时有效，即sf_sfclay_physics=1

此选项指定在选用扰动边界层和陆面物理过程时，是否考虑地面热量和水汽通量，默认值为1：

1=考虑地面通量

0=不考虑地面通量

IFSNOW

此选项指定是否考虑雪盖效应。

考虑雪盖效应时，必须要有雪盖输入场。

默认值为0，只有在利用扰动边界层PBL预报土壤温度是才有效，即sf_surface_physics=1。

1=考虑雪盖效应

0=不考虑雪盖效应

ICLOUD

此参数指定辐射光学厚度中是否考虑云的影响，默认值为1。

仅当ra_sw_physics=1和ra_lw_physics=1时有效。

1=考虑云的影响

0=不考虑云的影响

surface_input_source

此参数知道土地利用类型和土壤类型数据的来源格式，默认值为1。

1=SI/gridgen（由SI的gridgen_model.exe程序产生）

2=其他模式产生的GRIB码数据

（VEGCAT/SOILCAT数据都在由SI产生的wrf_real_input_em文件中）

num_soil_layers

指定陆面模式中的土壤层数，默认值为5

＝5:

热量扩散方案

=4:

Noah陆面过程方案

=6:

RUC陆面过程方案

maxiens

默认值为1，仅用于积云参数化方案中的Grell-Devenyi集合方案

maxens

默认值为3，仅用于积云参数化方案中的Grell-Devenyi集合方案

maxens2

默认值为3，仅用于积云参数化方案中的Grell-Devenyi集合方案

maxens3

默认值为16，仅用于积云参数化方案中的Grell-Devenyi集合方案

ensdim

默认值为144，仅用于积云参数化方案中的Grell-Devenyi集合方案

说明：

以上这些用于Grell-Devenyi方案的默认值，都是一下推荐使用的数值。

如果要改变数值，请谨慎修改。

seaice_threshold=271

海冰温度临界值。

当TSK小于此临界值时，如果模式格点是水体，陆面过程选用5层的SLAB方案，则将此模式格点设置为陆地，且为永久性冰体；如果模式格点是水体，陆面过程选用Noah方案，则将此模式格点设置为陆地，且为永久性冰体，并将设置0～3米的TEMPS，以及设置SMOIS和SH2O。

sst_update=0

时变海温控制参数。

0表示不用，1表示使用。

如果选择使用时变海温，则real.exe会从wrflowinp_d01文件中读取SST和VEGFRA数据，wrf.exe则会以更新边条件数据相同的时间间隔来更新这些数据。

要使用此功能，则在参数列表文件namelist.input的时间控制区还必须包含auxinput5_interval,auxinput5_end_h,和auxinput5_inname="wrflowinp_d"。

参数配置第四部分

&dynamics

dyn_opt

模式框架配置选项，默认值为2：

1=欧拉高度坐标（已经放弃）

2=欧拉质量坐标

3=半拉格朗日（目前还没完成）

rk_ord

本参数定义Runge-Kutta时间积分方案阶数，默认值为3：

2=Runge-Kutta二阶

3=Runge-Kutta三阶（推荐）

diff_opt

湍流和混合作用选项，默认值为0:

0=没有湍流或者显式空间数值滤波（km_opt将被忽略）（explicitspatialnumericalfilters）

1=老