wrfv2_fire/README.NMM

   1
   2 WRF-NMM Model Version 3.1 (April 9, 2009)
   3
   4 ----------------------------
   5 WRF-NMM PUBLIC DOMAIN NOTICE
   6 ----------------------------
   7
   8 WRF-NMM was developed at National Centers for
   9 Environmental Prediction (NCEP), which is part of
  10 NOAA's National Weather Service.  As a government
  11 entity, NCEP makes no proprietary claims, either
  12 statutory or otherwise, to this version and release of
  13 WRF-NMM and consider WRF-NMM to be in the public
  14 domain for use by any person or entity for any purpose
  15 without any fee or charge. NCEP requests that any WRF
  16 user include this notice on any partial or full copies
  17 of WRF-NMM. WRF-NMM is provided on an "AS IS" basis
  18 and any warranties, either express or implied,
  19 including but not limited to implied warranties of
  20 non-infringement, originality, merchantability and
  21 fitness for a particular purpose, are disclaimed. In
  22 no event shall NOAA, NWS or NCEP be liable for any
  23 damages, whatsoever, whether direct, indirect,
  24 consequential or special, that arise out of or in
  25 connection with the access, use or performance of
  26 WRF-NMM, including infringement actions.
  27
  28 ================================================
  29
  30 V3 Release Notes:
  31 -----------------
  32
  33 This is the main directory for the WRF Version 3 source code release.
  34
  35 - For directions on compiling WRF for NMM, see below or the WRF-NMM Users' Web page (http://www.dtcenter.org/wrf-nmm/users/)
  36 - Read the README.namelist file in the run/ directory (or on the WRF-NMM Users' page),
  37   and make changes carefully.
  38
  39 For questions, send mail to wrfhelp@ucar.edu
  40
  41 Release Notes:
  42 -------------------
  43
  44 Version 3.1 is released on April 9, 2009.
  45
  46 - For more information on WRF V3.1 release, visit WRF-NMM Users home page
  47   http://www.dtcenter.org/wrf-nmm/users/, and read the online User's Guide.
  48 - WRF V3 executable will work with V3.0 wrfinput/wrfbdy.  As
  49   always, rerunning the new programs is recommended.
  50
  51 The Online User's Guide has also been updated.
  52 ================================================
  53
  54 The ./compile script at the top level allows for easy selection of
  55 NMM and ARW cores of WRF at compile time.
  56
  57    - Specify your WRF-NMM option by setting the appropriate environment variable:
  58
  59            setenv WRF_NMM_CORE 1
  60            setenv WRF_NMM_NEST 1 (if nesting capability is desired)
  61
  62    - The Registry files for NMM and ARW are not integrated
  63      yet. There are separate versions:
  64
  65           Registry/Registry.NMM         <-- for NMM
  66           Registry/Registry.NMM_NEST    <-- for NMM with nesting
  67           Registry/Registry.EM          <-- for ARW (formerly known as Eulerian Mass)
  68
  69
  70 How to configure, compile and run?
  71 ----------------------------------
  72
  73 - In WRFV3 directory, type:
  74
  75    configure
  76
  77   this will create a configure.wrf file that has appropriate compile
  78   options for the supported computers. Edit your configure.wrf file as needed.
  79
  80   Note: WRF requires netCDF library. If your netCDF library is installed in
  81         some odd directory, set environment variable NETCDF before you type
  82         'configure'. For example:
  83
  84         setenv NETCDF /usr/local/lib32/r4i4
  85
  86 - Type:
  87         compile nmm_real
  88
  89 - If sucessful, this command will create nmm_real.exe and wrf.exe
  90   in directory main/, and the appropriate executables will be linked into
  91   the run directories under test/nmm_real, or run/.
  92
  93 - cd to the appropriate test or run directory to run "nmm_real.exe" and "wrf.exe".
  94
  95 - Place files from WPS (met_nmm.*, geo_nmm_nest*)
  96   in the appropriate directory, type
  97
  98   real_nmm.exe
  99
 100   to produce wrfbdy_d01 and wrfinput_d01. Then type
 101
 102   wrf.exe
 103
 104   to run.
 105
 106 - If you use mpich, type
 107
 108   mpirun -np number-of-processors wrf.exe
 109
 110 =============================================================================
 111
 112 What is in WRF-NMM V3.1?
 113
 114 * Dynamics:
 115
 116   - The WRF-NMM model is a fully compressible, non-hydrostatic model with a
 117     hydrostatic option.
 118
 119   - Supports One-way and two-way static nesting.
 120
 121   - The terrain following hybrid pressure sigma vertical coordinate is used.
 122
 123   - The grid staggering is the Arakawa E-grid.
 124
 125   - The same time step is used for all terms.
 126
 127   - Time stepping:
 128      - Horizontally propagating fast-waves: Forward-backward scheme
 129      - Veryically propagating sound waves: Implicit scheme
 130
 131   - Advection (time):
 132      T,U,V:
 133       - Horizontal: The Adams-Bashforth scheme
 134       - Vertical:   The Crank-Nicholson scheme
 135      TKE, water species: Forward, flux-corrected (called every two timesteps)/Eulerian, Adams-Bashforth
 136      and Crank-Nicholson with monotonization.
 137
 138   - Advection (space):
 139      T,U,V:
 140       - Horizontal: Energy and enstrophy conserving,
 141       quadratic conservative,second order
 142
 143       - Vertical: Quadratic conservative,second order, implicit
 144
 145       - Tracers (water species and TKE): upstream, positive definite, conservative antifiltering
 146         gradient restoration, optional, see next bullet.
 147
 148       - Tracers (water species, TKE, and test tracer rrw): Eulerian with monotonization, coupled with
 149         continuity equation, conservative, positive definite, monotone, optional.  To turn on/off, set
 150         the logical switch "euler" in solve_nmm.F to .true./.false.  The monotonization parameter
 151         steep in subroutine mono should be in the range 0.96-1.0.  For most natural tracers steep=1.
 152         should be adequate.  Smaller values of steep are recommended for idealizaed tests with very
 153         steep gradients.  This option is available only with Ferrier microphysics.
 154
 155   - Horizontal diffusion: Forward, second order "Smagorinsky-type"
 156
 157   - Vertical Diffusion:
 158      See "Free atmosphere turbulence above surface layer" section
 159      in "Physics" section given in below.
 160
 161 * Physics:
 162
 163   - Explicit Microphysics (WRF Single Moment 5 and 6 class /
 164     Ferrier (Used operationally at NCEP.)/ Thompson [a new version in 2.2])
 165
 166   - Cumulus parameterization (Kain-Fritsch with shallow convection /
 167     Betts-Miller-Janjic (Used operationally at NCEP.)/ Grell-Devenyi ensemble
 168     / Simplified Arakawa-Schubert)
 169
 170   - Free atmosphere turbulence above surface layer: Mellor-Yamada-Janjic (Used operationally at NCEP.)
 171
 172   - Planetary boundary layer: YSU /  Mellor-Yamada-Janjic (Used operationally at NCEP.)
 173     / GFS
 174
 175   - Surface layer: Similarity theory scheme with viscous sublayers
 176                    over both solid surfaces and water points (Janjic - Used operatinally at NCEP).
 177     / GFS / YSU
 178
 179   - Soil model: Noah land-surface model (4-level - Used operationally at NCEP) /
 180     RUC LSM (6-level)
 181
 182   - Radiation:
 183     - Longwave radiation: GFDL Scheme  (Fels-Schwarzkopf) (Used operationally at NCEP.) / RRTM
 184     - Shortwave radiation: GFDL-scheme (Lacis-Hansen) (Used operationally at NCEP.) / Dudhia
 185
 186   - Gravity wave drag with mountain wave blocking (Alpert; Kim and Arakawa)
 187
 188 * WRF Software:
 189
 190   - Hierarchical software architecture that insulates scientific code
 191     (Model Layer) from computer architecture (Driver Layer)
 192   -  Multi-level parallelism supporting distributed-memory (MPI)
 193   -  Active data registry: defines and manages model state fields, I/O,
 194     nesting, configuration, and numerous other aspects of WRF through a single file,
 195     called the Registry
 196   - Two-way nesting:
 197       Easy to extend: forcing and feedback of new fields specified by
 198         editing a single table in the Registry
 199       Efficient: 5-8% overhead on 64 processes of IBM
 200   - Enhanced I/O options:
 201       NetCDF and Parallel HDF5 formats
 202       Nine auxiliary input and history output streams separately controllable through the
 203        namelist
 204       Output file names and time-stamps specifiable through namelist
 205   -  Efficient execution on a range of computing platforms:
 206       IBM SP systems, (e.g. NCAR "bluevista","blueice","bluefire" Power5-based system)
 207       IBM Blue Gene
 208       SGI Origin and Altix
 209       Linux/Intel
 210          IA64 MPP (HP Superdome, SGI Altix, NCSA Teragrid systems)
 211          IA64 SMP
 212          x86_64 (e.g. TACC's "Ranger", NOAA/GSD "wJet" )
 213          PGI, Intel, Pathscale, gfortran, g95 compilers supported
 214       Sun Solaris (single threaded and SMP)
 215       Cray X1, X1e (vector), XT3/4 (Opteron)
 216       Mac Intel/ppc, PGI/ifort/g95
 217       NEC SX/8
 218       HP-UX
 219       Fujitsu VPP 5000
 220   - RSL_LITE: communication layer, scalable to very large domains, supports nesting.
 221   - I/O: NetCDF, parallel NetCDF (Argonne), HDF5, GRIB, raw binary, Quilting (asynchronous I/O)
 222 , MCEL (coupling)
 223   - ESMF Time Management, including exact arithmetic for fractional
 224     time steps (no drift).
 225   - ESMF integration - WRF can be run as an ESMF component.
 226   -  Improved documentation, both on-line (web based browsing tools) and in-line
 227
 228     (Model Layer) from computer architecture (Driver Layer)
 229   - Multi-level parallelism supporting shared-memory (OpenMP), distributed-memory (MPI),
 230     and hybrid share/distributed modes of execution
 231   - Serial compilation can be used for single-domain runs but not for runs with
 232     nesting at this time.
 233   - Active data registry: defines and manages model state fields, I/O,
 234     configuration, and numerous other aspects of WRF through a single file,
 235     called the Registry
 236   - Enhanced I/O options:
 237       NetCDF and Parallel HDF5 formats
 238       Five auxiliary history output streams separately controllable through the namelist
 239       Output file names and time-stamps specifiable through namelist
 240
 241   - Testing: Various regression tests are performed on HP/Compaq systems at
 242     NCAR/MMM whenever a change is introduced into WRF cores.
 243
 244   - Efficient execution on a range of computing platforms:
 245       IBM SP systems, (e.g. NCAR "bluevista","blueice" and NCEP's "blue", Power4-based system)
 246       HP/Compaq Alpha/OSF workstation, SMP, and MPP systems (e.g. Pittsburgh
 247          Supercomputing Center TCS)
 248       SGI Origin and Altix
 249       Linux/Intel
 250          IA64 MPP (HP Superdome, SGI Altix, NCSA Teragrid systems)
 251          IA64 SMP
 252          Pentium 3/4 SMP and SMP clusters (NOAA/FSL iJet system)
 253       PGI and Intel compilers supported
 254       Alpha Linux (NOAA/FSL Jet system)
 255       Sun Solaris (single threaded and SMP)
 256       Cray X1
 257       HP-UX
 258       Other ports under development:
 259          NEC SX/6
 260          Fujitsu VPP 5000
 261   - RSL_LITE: communication layer, scalable to very
 262     large domains
 263   - ESMF Time Management, including exact arithmetic for fractional
 264     time steps (no drift); model start, stop, run length and I/O frequencies are
 265     now specified as times and time intervals
 266   - Improved documentation, both on-line (web based browsing tools) and in-line
 267
 268 --------------------------------------------------------------------------
 269