设置和运行

一旦成功构建了UPP，用户将准备好开始在其模型数据上运行UPP的过程。尽管 unipost.exe 可以在命令行上交互式运行，但它要求用户将所有必需的文件链接到其工作目录并创建itag文件，其中包括unipost本身读取的所需用户定义信息。相反，鼓励新用户使用 UPPV4.0/scripts/ 目录中提供的便捷运行脚本之一。

unipost.exe 程序需要以下文件：

  • itag：4-5行文本文件，详细介绍要处理的WRF模型输出
  • 控制文件：wrf_cntrl.parm （grib1）或 postxconfig-NT.txt （grib2）：文件指定要输出的字段/级别
  • 额外文件：例如，微物理或卫星的数据表。
***提供的运行脚本将自动创建和/或链接这些必需的文件***

ITAG

该ITAG由unipost读入，并在自动生成的run_unipost基于在用户编辑部分用户定义的选项脚本。所述ITAG包含以下5（6），用于处理WR（FV3GFS）数据：

  1. 要进行后处理的WRF（FV3GFS dyn*）输出文件的路径和名称。
  2. WRF（FV3GFS）模型输出的格式（netcdf或binarynemsio）。
  3. UPP输出的格式（GRIB1或GRIB2）。
  4. 以WRF格式预测有效时间（不是模型开始时间）（即，需要进行后处理的预测时间）。
  5. 使用的动态核心（NCAR或GFS）。
  6. 仅限FV3GFS：要后处理的FV3GFS phy*输出文件的路径和名称。

WRF-ARW的示例：

/path/to/file/wrfout_d01_2010-06-10_00：00：00
netcdf
grib2
2010-06-10_00：00：00
NCAR

FV3GFS的示例:

/path/to/file/dynf006.nemsio
binarynemsio
grib2
2016-10-03_06：00：00
GFS
/path/to/file/phyf006.nemsio

GRIB1的控制文件

本节介绍了参数文件，可以修改该参数文件以控制后处理的方式，以输出仅适用于WRF-ARW的GRIB1格式。供WRF运行的 /UPPV4.0/parm/wrf_cntrl.parm 中可以找到供用户练习的默认控制文件。

WRF控制文件的组件 控制文件由标题和主体组成。标头指定输出文件信息。主体允许您选择要处理的字段和级别。

wrf_cntrl.parm 文件的头 包含以下变量：

  • KGTYPE：定义输出网格类型，应始终为255
  • IMDLTY：标识AWIPS的进程ID
  • DATSET：定义用于输出文件名的前缀（即用于WRF运行的WRFPRS）

wrf_cntrl.parm 文件的主体 由一系列线对组成，类似于：

PRESS ON MDL SFCS）SCAL =（3.0）
L =（11000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000 00000）

第一行指定：

  • 变量（例如PRESS）
  • 级别类型（例如，ON MDL SFCS）
  • 写入GRIB1文件的数据的精度（例如SCAL = 3.0）

第二行指定要在其上输出变量的级别。在此示例中，0 指示在该级别上没有输出，而 1 指示该变量将在由数字位置和定义的级别类型指定的级别上输出。

对于那些希望修改 wrf_cntrl.parm 文件的用户，请参阅 如何控制输出哪个GRIB1变量和级别 。

变量和级别修改

控制哪些变量UNIPOST输出

要输出字段，控制文件的主体需要：

  • 包含适当变量的条目
  • 输出至少打开了一级

控制其水平UNIPOST输出

为了控制要输出level，请使用第二行，其中 1 打开 level，0 关闭 level。

  • 对于等压输出，从2到1000 hPa（2、5、7、10、20、30、50、70 mb，然后每25到75 mb至1000 mb）有47个级别是可能的。可以在 /UPPV4.0/src/unipost/CTLBLK.f 中进行等压线级别的修改
    • 修改变量LSMDEF以更改阵列中的压力级别数（例如LSMDEF = 47）
    • 修改SPLDEF数组以更改压力水平的值，即（/200.,500….97500.,100000./）
  • 对于模型级别的输出，所有模型级别都是可能的，从最高到最低
  • 对于土壤水平，层数或水平取决于您的LSM：
    • Noah LSM土壤层为0-10、10-40、40-100和100-200厘米。
    • RUC LSM土壤水平为0、1、4、10、30、60、100、160和300 cm。对于RUC LSM，有必要在wrf_cntrl.parm中打开5个附加级别以输出9而不是4 。（对于旧的RUC-LSM，只有6层，如果使用此层，则需要在 WRFPOST.f 例程中将RUC LSM从9更改为6 ）。
    • Pliem-Xiu LSM层是0-1和1-100厘米。
  • 对于低，中和高云层，分别为≥642hPa，≥350hPa和<350 hPa。
  • 对于PBL层平均值，这些级别对应于6个层，每个层的厚度为30 hPa。
  • 对于飞行级别，级别为30、50、80、100、305、457、610、914、1524、1829、2134、2743、3658、4572、6000和7010 m。
  • 对于AGL雷达反射率，水平为4000和1000 m。
  • 对于地表或掩体级输出，仅需要打开线路的第一个位置。

有关GRIB1的可用字段的列表，请参见 GRIB1表

GRIB2的控制文件

为了以GRIB2格式输出，使用了许多参数文件，并且可以在 /UPPV4.0/parm/ 目录中找到 ：

  • post_avblflds.xml：参数文件列出了所有可能的字段，可用于在UPP中输出
  • postcntrl.xml：样本可配置参数文件，该文件声明将从UPP输出哪些字段
  • postxconfig-NT.txt：从 postcntrl.xml 创建的文本文件，由 unipost读取

对于新用户，示例文本文件可用于运行UPP。

以下各节描述了可配置的 postcntrl.xml 参数文件以及unipost输出GRIB2格式所需的创建 postxconfig-NT.txt 文件的过程。

XMLPOST CONTROL XML的组件

postcntrl.xml 文件的头包含许多用于指定输出文件信息的变量，其中大多数将不需要修改。第一个变量是datset它定义（例如用于输出文件名的前缀WRFPRS为WRF运行或GFSPRS用于FV3GFS运行），并且将是唯一一个在此描述。

postcntrl.xml 文件的主体包含每个变量的信息，类似于以下示例：

范例 1：

<param>
<shortname> PRES_ON_HYBRID_LVL </shortname>
<pname> PRES </pname>
<level > 1。2. 3. 4. 5。</level>
<scale> 6.0 </scale>
</param>

其中，

  • shortname 声明变量（例如PRES）和级别类型（例如ON_HYBRID_LVL）
  • pname 是该类型的变量（例如PRES）的标准GRIB2缩写。
  • level 列出了输出变量的级别（例如，混合级别1. 2. 3. 4. 5.）
  • scale 是写入GRIB2文件的数据的精度（例如6的小数位数）

范例 2：

<param>
<shortname> LFTX_ON_ISOBARIC_SFC_500-1000hpa </shortname>
<pname> LFTX </pname>
<table_info> NCEP </table_info>
<level> 50000。</level>
<level2> 100000。</level2>
<scale> 3.0 </scale>
</param>

其中，

  • shortname 声明变量（例如LFTX）和级别类型（例如ON_ISOBARIC_SFC_500-1000hpa）
  • pname 是该类型的变量（例如LFTX）的标准GRIB2缩写。
  • table_info 指定要使用的表信息（如果不是标准的话）（例如NCEP）
  • level 列出了一层的第一个级别，如果输出多个层，则用逗号分隔（例如，压力级别50000。Pa）
  • level2 列出了一层的第二层，如果输出多个层，则以逗号分隔（例如，压力水平100000。Pa）
  • scale 是写入GRIB2文件的数据的精度（例如3的小数位数）

注解

尽管unipost实际上未直接读取 postcntrl.xml，但是创建 postxconfig-NT.txt 则需要它。

对于那些希望修改 postcntrl.xml 文件的用户，请参阅 如何控制输出哪些GRIB2变量和级别 。

创建POSTXCONFIG文本文件

输出GRIB2格式时，如果对 postcntrl.xml 进行了任何修改，则用户需要执行预处理步骤才能将 postcntrl.xml 转换为纯文本文件 postxconfig-NT.txt 。

首先，为了确保xml文件没有错误，可使用xml样式表来验证它们，这些样式表位于 /UPPV4.0/parm/ 目录中：

  • EMC_POST_CTRL_Schema.xsd：用于验证 postcntrl.xml
  • EMC_POST_Avblflds_Schema.xsd：用于验证 post_avblflds.xml

要运行验证，请键入：

xmllint -noout --schema EMC_POST_CTRL_Schema.xsd postcntrl.xml
xmllint -noout --schema EMC_POST_Avblflds_Schema.xsd post_avblflds.xml

将给出确认信息（例如 postcntrl.xml vlalidates），否则将返回错误。

验证xml后，即可创建postxconfig-NT.txt文件。编辑/UPPV4.0/parm/makefile，使其指向正确的目录位置。生成文件将调用perl程序/UPPV4.0/parm/POSTXMLPreprocessor.pl生成新的文本文件postxconfig-NT.txt。

要运行 makefile ，输入：

make

这将创建输出GRIB2格式所需的新的 postxconfig-NT.txt 文本文件，该文件将包含 postcntrl.xml 中的所有字段。

变量和级别修改

要输出字段，postcntrl.xml 文件的主体需要包含相应变量的条目，并至少包括shortname，pname，level和scale，并视需要包含其他标签。如果您的:code:postcntrl.xml 中没有字段，但该字段可供输出，则可以从 post_avblflds.xml 复制该参数。

控制其水平UNIPOST输出

要修改要输出的级别，需要编辑级别标签中的值以反映该变量所需的输出级别。如果该变量在一个特定层中定义，则level(该层的第一级）和level2（层的第二级）标签将需要被编辑。

下面的列表详细说明了哪些变量可用于各种字段的输出。

  • 对于等压输出，从2到1000 hPa（2、5、7、10、20、30、50、70 mb，然后每25到75 mb至1000 mb）有47个级别是可能的。可以在 /UPPV4.0/src/unipost/CTLBLK.f 中进行等压线级别的修改
    • 修改变量LSMDEF以更改阵列中的压力级别数（例如LSMDEF = 47）
    • 修改SPLDEF数组以更改压力水平的值，即（/200.,500….97500.,100000./）
  • 对于模型级别的输出，所有模型级别都是可能的，从最高到最低
  • 对于土壤水平，层数或水平取决于您的LSM：
    • Noah LSM土壤层为0-10、10-40、40-100和100-200厘米。
    • RUC LSM土壤水平为0、1、4、10、30、60、100、160和300 cm。对于RUC LSM，有必要在wrf_cntrl.parm中打开5个附加级别以输出9而不是4 。（对于旧的RUC - LSM，只有6层，如果使用此层，则需要在WRFPOST.f例程中将RUC LSM从9更改为6 ）。
    • Pliem-Xiu LSM层是0-1和1-100厘米。
  • 对于低，中和高云层，分别为≥642hPa，≥350hPa和<350 hPa。
  • 对于PBL层平均值，这些级别对应于6个层，每个层的厚度为30 hPa。
  • 对于飞行级别，级别为30、50、80、100、305、457、610、914、1524、1829、2134、2743、3658、4572、6000和7010 m。
  • 对于AGL雷达反射率，水平为4000和1000 m。
  • 对于地表或掩体级别的输出，请为特定变量指定地表级别。

有关GRIB2的可用字段的列表，请参见 GRIB2表

脚本

UPP软件包包括许多用于运行UPP的示例脚本。这些可以在 /UPPV4.0/scripts 中找到，包括以下内容：

  • run_unipost：用于运行UPP的基本运行脚本
  • run_unipostandgrads：基本运行脚本，带有使用GrADS软件包进行绘图的其他示例代码
  • run_unipostandgempak：基本运行脚本，带有用于使用GEMPAK软件包进行绘图的其他示例代码
  • run_unipost_frames：运行模型输出的脚本，每个文件超过一次（仅限WRF）
  • run_unipost_gracet：以非零分钟/秒的速度运行模型输出的脚本（仅WRF）
  • run_unipost_minutes：亚小时模型输出（即15分钟输出）的运行脚本（仅适用于WRF）

运行脚本用户编辑

每个运行脚本的所有用户修改变量的顶部均包含一个部分，包括说明。对于本教程，我们将只看基本的运行脚本。

  1. 设置基本路径变量：

    • TOP_DIR：UPPV4.0源代码的顶级目录
    • DOMAINPATH：运行的工作目录
    • UNIPOST_HOME：UPP构建目录的路径
    • POSTEXEC：UPP可执行文件的位置
    • 脚本：UPP脚本目录的位置（即 UPPV4.0/scripts）
    • modelDataPath：要处理的模型数据的位置（例如 wrfprd/）
    • paramFile：wrf_cntrl.parm文件的名称和位置，该文​​件列出了GRIB1输出的所需字段
    • txtCntrlFile：postxcntrl-NT.txt的名称和位置，该名称和位置是从postcntrl.xml生成的，用于GRIB2输出

  2. 指定正在运行的动态核心：

    • dyncore：正在使用的模型核心（即ARW或FV3）

  3. 指定输入模型文件和输出UPP文件的格式：

    • inFormat：输入模型数据的格式（例如，用于ARW的netcdf或用于FV3GFS的binarynemsio）
    • outFormat：UPP输出的格式（grib或grib2）

  4. 指定要后处理的预测周期：

    • startdate：YYYYMMDDHH中的预测开始日期
    • fhr：要进行后处理的第一个预测小时
    • lastfhr：要进行后处理的最后预测小时
    • crementhr：预测文件之间的增量（以小时为单位）

  5. 指定要后处理的域：

    • domain_list：要后处理的域列表（例如“ d01 d02”）

  6. 为您的系统设置运行命令：

    • RUN_COMMAND：串行（默认）或并行运行的系统运行命令。

      • 串行：./unipost.exe ，用于在单个处理器上运行
      • 并行：mpirun -np N unipost.exe ，其中 N 是处理器数

运行UPP

在运行任何运行脚本之前，请执行以下指示：

  1. cd到运行脚本中指定的DOMAINPATH目录
  2. 创建一个目录以将UPP结果放入：
mkdir postprd
  1. 创建目录以将控制参数文件的副本放入：
mkdir parm

注解

注意：对于初次使用的用户，建议使用代码版本附带的默认参数文件运行

  1. 将相关控制文件从 UPPV4.0/parm/ 复制到新创建的parm目录：

    • wrf_cntrl.parm为GRIB1
    • GRIB2的postxconfig- NT.txt

  2. 编辑你的控制文件，以反映你想unipost输出的变量和level（见 GRIB1 和 GRIB2 控制文件）

  3. 将所需的运行脚本从 UPPV4.0/scripts/ 复制到 postprd/ 目录

  4. 编辑运行脚本（有关详细信息，请参见 脚本页面）

设置好这些目录并完成运行脚本编辑后，只需在命令行中键入脚本名称，即可从 postprd/ 目录交互式运行脚本：

./run_unipost

UPP输出

成功完成运行后，生成的输出文件将位于 postprd/ 工作目录中，并将包括 WRFPRS_dnn.hh 或 GFSPRS.hh ，其中 nn 表示域ID，hh 表示预测小时。

要查看GRIB1输出文件，请使用wgrib实用程序（如果在您的计算机上可用）。要查看文件中所有变量的详细信息，请键入例如：

wgrib -V wrfprs_d01.12

要查看GRIB2输出文件，请使用wgrib2实用程序（如果在您的计算机上可用）。要查看文件中所有变量的详细信息，请键入例如：

wgrib2 -V wrfprs_d01.12

如果您选择运行 run_unipostandgrads 或 run_unipostandgempak 脚本，那么还将为GrADS或GEMPAK分别生成一个名为:codeL`variablehh_GrADS.png` 或 variablehh.gif 的附加图像集。

如果运行未成功完成，则在后处理器工作目录中的日志文件名为 unipost_dnn.hh.out`（WRF）或 :code:`unipost.hh.out （FV3GFS），其中 nn 是域ID，hh 是域文件表示预测时间，可参考以获取更多信息。