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使用預報場wrfout來推動CPUFF

Table of contents

背景

  • 自從2023/9/5起，不知什麼原因，氣象署在open data的WRF預報檔案不再更新了。需要改用GFS-WRF的預報結果。
  • 除了m3d檔案是由calwrf所產生之外，座標系統與時間框架需要做一些微調、後處理也要因應改變。
  • 大體上仍然依循Run.sh的架構內容，新增$runCALWRF的開關來控制。
  • calwrf的完整說明，可以詳見CALMET/calwrf。

calwrf的控制

  • 在master工作站上已經有很多calwrf的編譯結果與執行經驗，大多數是全月、全年度的批次工作，此處只需要執行4～5天即可，算是比較單純的作業。
  • 新增CALPUFF_INP/calwrf_template.inp模版檔案，如下：
kuang@master /home/cpuff/UNRESPForecastingSystem/CALPUFF_INP
$ cat calwrf_template.inp
Create 3D.DAT file for WRF output
calwrf.lst          ! Log file name
/home/cpuff/UNRESPForecastingSystem/CWB_data/processed/met_?BEGD?.dat ! Output file name
-1,-1,-1,-1,1,15  ! Beg/End I/J/K ("-" for all)
?BEGDH?          ! Start datetime (UTC yyyymmddhh, "-" for all)
?ENDDH?          ! End   datetime (UTC yyyymmddhh, "-" for all)
4                   ! Number of WRF output files
  • 注意
    • 這個模板沒有列出指定的wrfout路徑檔名，是等著附加的。因此模板的最後一行必須保持是檔案個數(4)
    • 結果檔案的位置，也是跟著預報系統而定。
    • 模擬空間與時間範圍：是跟著wrfout的內容而定，如為低解析度、大範圍之wrfout檔案，須另行設定。

日期時間

  • data/proceeded/met_?rundate?.dat：結果檔名
  • ?BEGDH?起始日期時間（GMT）
  • ?ENDDH?結束日期時間（GMT）
  • ?...?用sed指令來替換每一天不同的內容。

網格範圍

  • 水平方向：所有網格
  • 垂直方向：地面與15層以下範圍
    • 公版wrf模式有24層，calpuff用不到太高層的範圍，需要檢討縮減範圍，來降低結果檔案的大小。

wrfout檔案路徑

  • 從過去一日到未來3日，共5日的預報結果
  • 用echo ... >> calwrf.inp指令，將檔案路徑依序附加在控制檔calwrf.inp內。

時間間距

  • 影響所及檔案：CALPUFF_INP/calmet_template.inp、
  • model input data (ISTEPPG)：CWB WRF是6小時間距，GFS-WRF預報是1小時。

座標與垂直網格

中心點

  • m3d檔案的範圍必須比calmet範圍大，不能相同。此處wrfout與calpuff濃度檔採取相同的系統，會造成執行困難。
  • 檢討後將中心點向西移動0.11度約8公里。
  • 網格數、間距、原點等等不改變。
  • 影響所及檔案：CALPUFF_INP/calmet_template.inp、CALPUFF_INP/calcpuff_template.inp檔案，點源座標計算程式、geo.dat檔案、繪圖模版wrfout_d04

垂直網格的各層高度

  • 影響所及檔案：CALPUFF_INP/calmet_template.inp、CALPUFF_INP/calcpuff_template.inp檔案
  • 變數：NZ、ZFACE
  • 參考公版模式wrf的設定值。
  • 近地層（前2層）必須是0,20，後面則與wrf的設定相同。

結果

Run.sh_DEVP

$ cat Run.sh_DEVP
#/bin/bash -
GIT=/usr/bin/git
gtd=~/GitHubRepos/sinotec2.github.io
TOKEN=$(cat ~/bin/git.token)
today=$(date +%Y%m%d)
rundate=$(date -d "$today - 1 day" +%Y%m%d)
yr=$(date -d "$today - 1 day" +%Y)
vis=/nas2/cpuff/UNRESPForecastingSystem/vis/${rundate}
mkdir -p $vis

TDY=$(echo $today|cut -c 5-8)
cd $vis
mv ../../PM10.nc $TDY
ln -s ~/MyPrograms/wrf-python/m3nc2gif/wrfout_d04 .
~/bin/m3nc2gif.py $TDY
rm -f $gtd/cpuff_forecast/example_gifs/PMF.gif
cp PM10.gif $gtd/cpuff_forecast/example_gifs/PMF.gif

#ln -s /nas1/Data/cwb/WRF_3Km/$yr/$rundate/M-A0064-084.grb2 .
#~/bin/grbuv10_nc.py M-A0064-084.grb2
#cp wrf_gsn.png $gtd/cpuff_forecast/example_gifs/wrf_gsn.png

cd $gtd
$GIT pull
$GIT add cpuff_forecast/example_gifs/PMF.gif cpuff_forecast/example_gifs/wrf_gsn.png
$GIT commit -m "revised PMF.gif $rundate"
$GIT push https://sinotec2:$TOKEN@github.com/sinotec2/sinotec2.github.io.git >> ~/bat.log