1 WPS简介

WRF 预处理系统 (WRF Pre-Processing System，WPS
) ，集成了基于Fortran
和C
编写的程序，这些程序主要用于处理输入到real.exe
的数据。WPS主要有三个程序和一些辅助程序。

2 各程序介绍

主要的程序为geogrid.exe、ungrib.exe、metgrid.exe
，输入到这些程序的配置在“namelist.wps
”中，每个主要程序都有一个独立的配置模块（分别命名为“&geogrid
”、“&ungrib
”、“&metgrid
”，这些模块以“/”分隔），并且三个程序配置模块共有一个共享模块（名为“&share
”）供每个程序读取。

2.1 geogrid

• 定义模型水平区域

• 将静态数据水平插值到模型模拟区域

• 输出满足WRF I/O API
  格式（geo_em.dxx.nc
  ）

2.2 ungrib

• 解析grib1
  和grib2
  数据

• 使用表格来决定提取哪些变量

• 支持等压和广义垂直坐标系

• 输出中间格式（非WRF I/O API
  ）文件

2.3 metgrid

• 提取静态数据和原始气象场

• 将气象场水平插值到模型区域

• 输出满足WRF I/O API
  格式（met_em.dxx.yyyy-mm-dd_HH:MM:SS.nc
  ）

3 特别介绍

3.1 并行性（Parallelism）

geogrid
 和 metgrid
 程序可以作为分布式内存并行作业，以减少处理数据的时间。这两个程序直接使用MPI
调用，与 WRF
 相比，WRF
 具有抽象层（RSL
 或 RSL_LITE
）。

3.2 GRIB2数据

处理GRIB2
需要三个额外的库：zlib
、png
 和 jasper
。建议用户安装这些软件包时请求系统管理员的支持。用户在没有这些库的情况下可选择“NO GRIB2
”选项完成代码的编译。

4 安装WPS（简介）

与 WRF
 包类似，WPS
 使用两步构建:

   ./configure
   ./compile

如果用户在公认的架构上，则配置脚本将显示可用列表编译选项（通常是串行与并行，Grib2可用
与“NO GRIB2
”选项）。对于某些操作系统选项，支持多种编译器。

配置选项列出了“build GRIB2
”和“do not build GRIB2
”选项，建议选取第一个选项。

需要使用NCAR Graphics
的绘图程序不会自动编译。必须正确设置库路径
在configure.wps
中，然后使用以下命令进行编译：

./compile plotfmt
./compile plotgrids

5 运行WPS（对于串行编译方式）

5.1 geogrid.exe

• 编辑namelist.wps
  （&share
  和&geogrid
  模块）

• 确保使用了正确的GEOGRID.TBL
  （ls -l geogrid/GEOGRID.TBL*
  ）

• 输入’geogrid.exe
  ’运行

• 检查日志文件（geogrid.log
  ）

5.2 ungrib.exe

• 编辑namelist.wps
  中的’start_date
  ’和’end_date
  ’，输出文件的前缀（&share
  和&ungrib
  模块）

• 链接正确的Vtable
  ：

ls -l ungrib/Variable_Tables


# For example, for NCEP GFS (or AVN, FNL) data,
ln -sf ungrib/Variable_Tables/Vtable.GFS Vtable

• 链接grib
  数据文件

link_grib.csh data-directory/file*

• 输入 ‘ungrib.exe >& ungrib.out
  ’ 运行

• 在ungrib.log
  和ungrib.out
  中检查输出记录

5.3 metgrid.exe

• 编辑namelist.wps
  （&share
  和&metgrid
  模块）

• 确保使用了正确的METGRID.TBL
  （ls -l metgrid/METGRID.TBL*
  ）

• 输入’metgrid.exe
  ’运行

• 检查日志文件（metgrid.log
  ）

6 其他工具介绍

WPS/util/
 路径下有一些工具。

6.1 avg_tsfc.exe

• 功能：计算地表空气的日均温度，读取 namelist.wps
   文件

• 用法：avg_tsfc.exe
  

6.2 g1print.exe

• 功能：读取grib1
  文件，输出构建 Vtable
   的信息

• 用法：g1print.exe GRIB1_file
  

6.3 g2print.exe

• 功能：读取grib2
  文件，输出构建 Vtable
   的信息

• 用法：g2print.exe GRIB2_file
  

6.3 mod_levs.exe

• 功能：减少中间文件的层数，以便不同的GRIB源能在初始和横向边界时段能使用

• 用法：

mod_levs.exe OLD_intermetdiate:date_string NEW_intermetdiate:date_string

处理某时次的单个文件，可使用namelist.wps
中定义的气压层

6.4 plotfmt.exe

• 功能：生成中间文件中每个字段和级别的2d水平图的 NCAR Graphics
  元代码

• 用法：plotfmt.exe intermediate_file:date_string
  

6.5 plotgrids.exe

• 功能：绘制各个domain
  的模拟区域图，domain
  信息来自于namelist.wps
  

• 用法：plotgrids.exe
  

6.6 rd_intermediate.exe

• 功能：读取中间文件并将其信息打印到屏幕上

• 用法：rd_intermediate.exe intermediate_file:date_string
  

6.7 calc_ecmwf_p.exe

• 功能：当使用ECMWF
  模型的GRIB
  格式数据时，计算ungrib.exe
  程序输出文件中的3-D气压、高度和相对湿度这些量，并将其写入到新的中间文件中，这些中间文件将等同于新的ungrib
  输出文件被使用。namelist.wps
  中&share
  模块中指定的时段中的每个时次都会被处理

• 用法：calc_ecmwf_p.exe
  

7 其他

7.1 静态输入数据

静态输入数据提供了两个压缩文件，一个包含全分辨率数据（30", 2’, 5’和10’），另一个只包含10’的低分辨率数据。
数据下载地址：http://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/get_source.html

7.2 气象输入数据

GFS：https://nomads.ncep.noaa.gov/
FNL：https://rda.ucar.edu/datasets/ds083.2/

7.3 WPS输出示例

WPS输出到WRF示例：http://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/download/get_source.html

博客地址：https://blog.csdn.net/weixin_44237659