การใช้งาน Weather Research and Forecasting (WRF) model เบื้องต้นมีขั้นตอนดังนี้
ต้องลง WRF เรียบร้อยแล้ว
ต้องลง WPS เรียบร้อยแล้ว
ต้องดาวน์โหลด Geography data for WPS geogrid.exe เรียบร้อยแล้ว
ต้องลง NCL เรียบร้อยแล้ว (สำหรับหัวข้อ 2.2)
1. Prepare global model output
1.1 Download global model output
สามารถดาวน์โหลด Global model output ฟรีได้จากเว็บไซต์ เช่น https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/free_data.html
และสามารถเลือกดาวน์โหลดข้อมูลจาก Global Forecasting System (GFS) โดยตรงได้จาก ที่นี่
ข้อมูล GFS ถูกสำรองไว้บนเว็บไซต์นี้ เพียง 10 วันเท่านั้น
Example data
สามารถคัดลอกข้อมูล Global model output สำหรับตัวอย่างนี้ ได้โดยใช้คำสั่ง
cp -r /tarafs/data/project/common/WRF/Example1/GFS/ . # Copy the prepared example data to the current directory
1.2 Link ./WPS/Vtable
ในการนำเข้าข้อมูล จำเป็นต้องสร้าง Variable table เพื่อใช้ในการจับคู่ชื่อ ประเภทและหน่วยของตัวแปรที่อยู่ในไฟล์ข้อมูลนำเข้ากับตัวแปรที่ WRF model ใช้
WPS มี Variable table สำหรับการนำเข้าข้อมูลจากบาง Global model อยู่ในโฟลเดอร์ ./WPS/ungrib/Variable_Tables/
ก่อนการแปลงข้อมูลด้วย ungrib.exe จำเป็นต้องลิ้งค์หรือคัดลอกตารางที่เหมาะสมออกมายังตำแหน่งเดียวกันกับ ungrib.exe โดยใช้ชื่อ Vtable
cd WPS ln -s ./ungrib/Variable_Tables/Vtable.GFS ./Vtable # For GFS data, link Vtable.GFS to the same location as ungrib.exe, naming it Vtable
1.3 Run ./WPS/link_grib.csh
ungrib.exe จะอ่านเฉพาะชื่อไฟล์ GRIBFILE.AAA, GRIBFILE.AAB, …
สคริปต์ link_grib.csh ทำหน้าที่ลิ้งค์และแปลงชื่อไฟล์ในโฟลเดอร์ที่มึชุดข้อมูลมายังโฟลเดอร์ WPS ให้โดยอัตโนมัติ
./link_grib.csh Path_to_your_data # Path to the folder containing the GFS data *** {USER EDIT} ***
Common mistake
Setting path to the wrong folder
The folder contains some unrelated files or files from other models
2. Run WPS
2.1 Edit ./WPS/namelist.wps
ไฟล์ namelist.wps ในโฟลเดอร์ WPS เป็นไฟล์ที่ควบคุมการทำงานหลักของ WPS ซึ่งกำหนดวันเวลา ตำแหน่งและขนาดพื้นที่ที่ WRF model จำลอง
See also: WRF namelist.wps
สำหรับตัวอย่างนี้ ให้แก้ไขไฟล์ namelist.wps ดังนี้
# Edit namelist.wps # as follows while leave the others unchanged ### Share ### start_date = '2022-05-09_00:00:00', '2022-05-09_00:00:00', end_date = '2022-05-09_12:00:00', '2022-05-09_12:00:00', ### Geogrid ### i_parent_start = 1, 43, j_parent_start = 1, 53, e_we = 120, 121, e_sn = 150, 151, dx = 36000, dy = 36000, map_proj = 'mercator', ref_lat = 13.208, ref_lon = 101, truelat1 = 13.208, truelat2 = 0, stand_lon = 100.861, geog_data_path = '../WPS_GEOG' # *** {USER EDIT} ***
สำหรับการตั้งค่า geog_data_path ดู Geography data --- for WPS geogrid.exe
2.2 Check domains (Optional, require NCL6.2 or later)
สามารถตรวจสอบ Domain ที่ถูกตั้งค่าไว้ใน namelist.wps ได้โดยใช้ plotgrids_new.ncl ซึ่งอยู่ในโฟลเดอร์ ./WPS/util/ โดยมีขั้นตอนดังนี้
คัดลอก plotgrids_new.ncl มาอยู่ในโฟลเดอร์เดียวกันกับ namelist.wps
เลือกรูปแบบการแสดงผลโดยแก้ไขตัวแปร type ใน plotgrids_new.ncl
สำหรับ X11: เลือก type = “x11“ (ค่าตั้งต้น)
สำหรับ PDF: เลือก type = ”pdf”
ใช้คำสั่ง ncl plotgrids_new.ncl
สำหรับ X11 ต้องเปิดใช้งาน X11 Forwarding หน้าต่างแสดงผลถึงขึ้นมาได้
สัญลักษณ์ ; คือ การ comment ใน NCL
cp ./util/plotgrids_new.ncl . # Copy the script to the same directory as namelist.wps nano plotgrids_new.ncl # Comment/uncomment the variable "type" # For X11 (default), X11 Forwarding must be enabled. ncl plotgrids_new.ncl # Run the script
2.3 WPS job submission script
ในการเตรียมข้อมูลนำเข้า WRF model ด้วย WPS จะต้องรัน geogrid.exe และ ungrid.exe ก่อน แล้วจึงจะสามารถรัน metgrid.exe ได้
Example WPS script ด้านล่างนี้ คือตัวอย่างที่ใช้ในการ Submit job บน TARA devel node (5 CPU cores) โดยสามารถคัดลอกสคริปต์นี้ได้โดยใช้คำสั่งด้านล่าง แล้วแก้ไข Project account
cp -r /tarafs/data/project/common/WRF/Example1/submitWPS.sh . # Copy the script to WPS directory nano submitWPS.sh # Specify your project account *** {USER EDIT} **
Example WPS script
#!/bin/bash #SBATCH -p devel # Partition or machine type [devel/compute/memory] #SBATCH -N 1 --ntasks-per-node=4 # Number of nodes and Number of core per node #SBATCH -t 02:00:00 # Total run time limit (hour:minute:second) #SBATCH -J WPS_Ex1 # Job name (short) #SBATCH -A projxxxx # Your project account *** {USER EDIT} *** module purge module load netCDF-Fortran/4.5.2-iimpi-2019b module load libpng/1.6.37-GCCcore-8.3.0 module load JasPer/1.900.1-intel-2019b export JASPERINC=$EBROOTJASPER/include export JASPERLIB=$EBROOTJASPER/lib ulimit -s unlimited # MUST have otherwise ERROR srun -n4 ./geogrid.exe # 4 CPU cores (-n4) is suggested for geogrid.exe srun -n1 ./ungrib.exe # ungrib.exe MUST run in serial (-n1) srun -n4 ./metgrid.exe # 4 CPU cores (-n4) is suggested for metgrid.exe
ungrid.exe ต้องรันแบบ Single processor/Serial execution เท่านั้น
สามารถปรับให้ Submit WPS และ WRF พร้อมกันได้ (See Single WRF Job Submission)
2.4 Submit WPS job
สามารถ Submit job ได้โดยใช้คำสั่ง sbatch แล้วติดตามด้วยคำสั่ง sacct หรือ squeue -u USERNAME (ใช้เวลาประมาณ 1 นาที เมื่อได้รันบน Devel node)
sbatch submitWPS.sh
3. Run WRF
3.1 Edit ./em_real/namelist.input
ไฟล์ namelist.input ในโฟลเดอร์ em_real เป็นไฟล์ที่ควบคุมการทำงานทั้งหมดของ WRF ซึ่งต้องกำหนดวันเวลา ตำแหน่งและขนาดพื้นที่ ให้สอดคล้องกับไฟล์ ./WPS/namelist.wps พร้อมระบุ Dynamics/Physics schemes ที่ต้องการใช้งาน
See also: WRF Namelist.input and Duplicate ./test/em_real
สำหรับตัวอย่างนี้ ให้แก้ไขไฟล์ namelist.input ดังนี้
# Edit namelist.input # in ./WRF/test/em_real or your duplicated em_real folder # as follows while leave the others unchanged ### Time_control ### run_days = 0, run_hours = 12, run_minutes = 0, run_seconds = 0, start_year = 2022, 2022, start_month = 05, 05, start_day = 19, 19, start_hour = 00, 00, end_year = 2022, 2022, end_month = 05, 05, end_day = 19, 19, end_hour = 12, 12, frames_per_outfile = 6, 6, ### Domains ### time_step = 80, e_we = 120, 121, e_sn = 150, 151, e_vert = 50, 50, dx = 36000, dy = 36000, grid_id = 1, 2, parent_id = 0, 1, i_parent_start = 1, 43, j_parent_start = 1, 53, ### Physics ### physics_suite = 'tropical' ### Bdy_control ### specified = .true., .false., nested = .false., .true.,
3.2 Link met_em* from WPS
ทำการลิ้งหรือคัดลอกไฟล์ที่เตรียมจาก WPS มายังโฟลเดอร์ em_real
ln -s Path_to_WPS/met_em* . # Path to WPS folder containing met_em files *** {USER EDIT} *** # Link ./WPS/met_em* to ./WRF/test/em_real/ or your duplicated em_real folder
3.3 WRF job submission script
ในการรัน WRF model จะต้องรัน real.exe ก่อน wrf.exe
Example WRF script ด้านล่างนี้ คือตัวอย่างที่ใช้ในการ Submit job บน TARA compute node (40 CPU cores) โดยสามารถคัดลอกสคริปต์นี้ได้โดยใช้คำสั่งด้านล่าง แล้วแก้ไข Project account
cp -r /tarafs/data/project/common/WRF/Example1/submitWRF.sh . # Copy the script to your em_real directory nano submitWRF.sh # Specify your project account *** {USER EDIT} **
Example WRF script
#!/bin/bash #SBATCH -p compute # Partition or machine type [devel/compute/memory] #SBATCH -N 1 --ntasks-per-node=40 # Number of nodes and Number of core per node #SBATCH -t 24:00:00 # Total run time limit (hour:minute:second) #SBATCH -J WRF_Ex1 # Job name (short) #SBATCH -A projxxxx # Your project account *** {USER EDIT} *** module purge module load netCDF-Fortran/4.5.2-iimpi-2019b module load libpng/1.6.37-GCCcore-8.3.0 module load JasPer/1.900.1-intel-2019b export JASPERINC=$EBROOTJASPER/include export JASPERLIB=$EBROOTJASPER/lib ulimit -s unlimited # MUST have otherwise ERROR srun ./real.exe srun ./wrf.exe
สามารถปรับให้ Submit WPS และ WRF พร้อมกันได้ (See Single WRF Job Submission)
3.4 Submit WRF job
สามารถ Submit job ได้โดยใช้คำสั่ง sbatch แล้วติดตามการทำงานด้วยการอ่านไฟล์ rsl.out.xxxx หรือใช้คำสั่ง sacct และ squeue -u USERNAME ตามปกติ (ใช้เวลาประมาณ 10 นาที เมื่อได้รันบน Compute node)
sbatch submitWRF.sh tail -F rsl.out.0000 # (Optional) see the progress
RETURN: WRF model
Contact Us
ThaiSC support service : thaisc-support@nstda.or.th