wrfv2_fire/README.NMM

   1
   2 WRF-NMM Model Version 3.2 (March 31, 2010)
   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
  36   WRF-NMM Users' Web page (http://www.dtcenter.org/wrf-nmm/users/)
  37 - Read the README.namelist file in the run/ directory (or on
  38   the WRF-NMM Users' page), and make changes carefully.
  39
  40 For questions, send mail to wrfhelp@ucar.edu
  41
  42 Release Notes:
  43 -------------------
  44
  45 Version 3.2 is released on March 31, 2010.
  46
  47 - For more information on WRF V3.2 release, visit WRF-NMM Users home page
  48   http://www.dtcenter.org/wrf-nmm/users/, and read the online User's Guide.
  49 - WRF V3 executable will work with V3.1 wrfinput/wrfbdy.  As
  50   always, rerunning the new programs is recommended.
  51
  52 The Online User's Guide has also been updated.
  53 ================================================
  54
  55 The ./compile script at the top level allows for easy selection of
  56 NMM and ARW cores of WRF at compile time.
  57
  58    - Specify your WRF-NMM option by setting the appropriate environment variable:
  59
  60          setenv WRF_NMM_CORE 1
  61            setenv WRF_NMM_NEST 1 (if nesting capability is desired)
  62          setenv HWRF 1 (if HWRF coupling/physics are desired)
  63
  64    - The Registry files for NMM and ARW are not integrated
  65      yet. There are separate versions:
  66
  67          Registry/Registry.NMM         <-- for NMM
  68            Registry/Registry.NMM_NEST    <-- for NMM with nesting
  69          Registry/Registry.EM          <-- for ARW (formerly known as Eulerian Mass)
  70
  71
  72 How to configure, compile and run?
  73 ----------------------------------
  74
  75 - In WRFV3 directory, type:
  76
  77    configure
  78
  79   this will create a configure.wrf file that has appropriate compile
  80   options for the supported computers. Edit your configure.wrf file as needed.
  81
  82   Note: WRF requires netCDF library. If your netCDF library is installed in
  83         some odd directory, set environment variable NETCDF before you type
  84         'configure'. For example:
  85
  86         setenv NETCDF /usr/local/lib32/r4i4
  87
  88 - Type:
  89         compile nmm_real
  90
  91 - If sucessful, this command will create nmm_real.exe and wrf.exe
  92   in directory main/, and the appropriate executables will be linked into
  93   the run directories under test/nmm_real, or run/.
  94
  95 - cd to the appropriate test or run directory to run "nmm_real.exe" and "wrf.exe".
  96
  97 - Place files from WPS (met_nmm.*, geo_nmm_nest*)
  98   in the appropriate directory, type
  99
 100   real_nmm.exe
 101
 102   to produce wrfbdy_d01 and wrfinput_d01. Then type
 103
 104   wrf.exe
 105
 106   to run.
 107
 108 - If you use mpich, type
 109
 110   mpirun -np number-of-processors wrf.exe
 111
 112 =============================================================================
 113
 114 What is in WRF-NMM V3.2?
 115
 116 * Dynamics:
 117
 118   - The WRF-NMM model is a fully compressible, non-hydrostatic model with a
 119     hydrostatic option.
 120
 121   - Supports One-way and two-way static and moving nests.
 122
 123   - The terrain following hybrid pressure sigma vertical coordinate is used.
 124
 125   - The grid staggering is the Arakawa E-grid.
 126
 127   - The same time step is used for all terms.
 128
 129   - Time stepping:
 130      - Horizontally propagating fast-waves: Forward-backward scheme
 131      - Veryically propagating sound waves: Implicit scheme
 132
 133   - Advection (time):
 134      T,U,V:
 135       - Horizontal: The Adams-Bashforth scheme
 136       - Vertical:   The Crank-Nicholson scheme
 137      TKE, water species: Forward, flux-corrected (called every two timesteps)/Eulerian, Adams-Bashforth
 138      and Crank-Nicholson with monotonization.
 139
 140   - Advection (space):
 141      T,U,V:
 142       - Horizontal: Energy and enstrophy conserving,
 143         quadratic conservative,second order
 144
 145       - Vertical: Quadratic conservative,second order, implicit
 146
 147       - Tracers (water species and TKE): upstream, positive definite, conservative antifiltering
 148         gradient restoration, optional, see next bullet.
 149
 150       - Tracers (water species, TKE, and test tracer rrw): Eulerian with monotonization, coupled with
 151         continuity equation, conservative, positive definite, monotone, optional.  To turn on/off, set
 152         the logical switch "euler" in solve_nmm.F to .true./.false.  The monotonization parameter
 153         steep in subroutine mono should be in the range 0.96-1.0.  For most natural tracers steep=1.
 154         should be adequate.  Smaller values of steep are recommended for idealizaed tests with very
 155         steep gradients.  This option is available only with Ferrier microphysics.
 156
 157   - Horizontal diffusion: Forward, second order "Smagorinsky-type"
 158
 159   - Vertical Diffusion:
 160      See "Free atmosphere turbulence above surface layer" section
 161      in "Physics" section given in below.
 162
 163   - Added a new highly-conservative passive advection scheme to v3.2
 164
 165 Added Operational Hurricane WRF (HWRF) components to v3.2. These enhancements include:
 166      - Vortex following moving nest for NMM
 167      - Ocean coupling (with POM)
 168      - Changes in diffusion coefficients
 169      - Modifications/additions to physics schemes (tuned for the tropics)
 170          - Updated existing SAS cumulus scheme
 171          - Updated existing GFS boundary layer scheme
 172          - Added new HWRF microphysics scheme         - Added new HWRF radiation scheme
 173      Please see the WRF for Hurricanes webpage for more details:
 174          http://www.dtcenter.org/HurrWRF/users
 175
 176
 177 * Physics:
 178
 179   - Explicit Microphysics: WRF Single Moment 5 and 6 class /
 180     Ferrier (Used operationally at NCEP.) / Thompson [a new version in 3.1]
 181     / HWRF microphysics: (Used operationally at NCEP for HWRF)
 182
 183   - Cumulus parameterization: Kain-Fritsch with shallow convection /
 184     Betts-Miller-Janjic (Used operationally at NCEP.)/ Grell-Devenyi ensemble
 185     / Simplified Arakawa-Schubert (Used operationally at NCEP for HWRF)
 186
 187   - Free atmosphere turbulence above surface layer: Mellor-Yamada-Janjic (Used operationally at NCEP.)
 188
 189   - Planetary boundary layer: YSU /  Mellor-Yamada-Janjic (Used operationally at NCEP.)
 190     / NCEP Global Forecast System scheme (Used operationally at NCEP for HWRF)
 191     / GFS / Quasi-Normal Scale Elimination
 192
 193   - Surface layer: Similarity theory scheme with viscous sublayers
 194     over both solid surfaces and water points (Janjic - Used operatinally at NCEP).
 195     / GFS / YSU / Quasi-Normal Scale Elimination / GFDL surface layer (Used operationally at NCEP for HWRF)
 196
 197   - Soil model: Noah land-surface model (4-level - Used operationally at NCEP) /
 198     RUC LSM (6-level) / GFDL slab model (Used operationally at NCEP for HWRF)
 199
 200   - Radiation:
 201     - Longwave radiation: GFDL Scheme  (Fels-Schwarzkopf) (Used
 202       operationally at NCEP.) / Modified GFDL scheme (Used operationally
 203       at NCEP for HWRF) / RRTM
 204     - Shortwave radiation: GFDL-scheme (Lacis-Hansen) (Used operationally
 205       at NCEP.) / Modified GFDL shortwave (Used operationally at NCEP
 206       for HWRF)/ Dudhia
 207
 208   - Gravity wave drag with mountain wave blocking (Alpert; Kim and Arakawa)
 209
 210   - Sea Surface temperature updates during long simulations
 211
 212 * WRF Software:
 213
 214   - Hierarchical software architecture that insulates scientific code
 215     (Model Layer) from computer architecture (Driver Layer)
 216   -  Multi-level parallelism supporting distributed-memory (MPI)
 217   -  Active data registry: defines and manages model state fields, I/O,
 218     nesting, configuration, and numerous other aspects of WRF through a single file,
 219     called the Registry
 220   - Two-way nesting:
 221       Easy to extend: forcing and feedback of new fields specified by
 222         editing a single table in the Registry
 223       Efficient: 5-8% overhead on 64 processes of IBM
 224   - Enhanced I/O options:
 225       NetCDF and Parallel HDF5 formats
 226       Nine auxiliary input and history output streams separately controllable through the
 227        namelist
 228       Output file names and time-stamps specifiable through namelist
 229   -  Efficient execution on a range of computing platforms:
 230       IBM SP systems, (e.g. NCAR "bluevista","blueice","bluefire" Power5-based system)
 231       IBM Blue Gene
 232       SGI Origin and Altix
 233       Linux/Intel
 234          IA64 MPP (HP Superdome, SGI Altix, NCSA Teragrid systems)
 235          IA64 SMP
 236          x86_64 (e.g. TACC's "Ranger", NOAA/GSD "wJet" )
 237          PGI, Intel, Pathscale, gfortran, g95 compilers supported
 238       Sun Solaris (single threaded and SMP)
 239       Cray X1, X1e (vector), XT3/4 (Opteron)
 240       Mac Intel/ppc, PGI/ifort/g95
 241       NEC SX/8
 242       HP-UX
 243       Fujitsu VPP 5000
 244   - RSL_LITE: communication layer, scalable to very large domains, supports nesting.
 245   - I/O: NetCDF, parallel NetCDF (Argonne), HDF5, GRIB, raw binary, Quilting (asynchronous I/O)
 246 , MCEL (coupling)
 247   - ESMF Time Management, including exact arithmetic for fractional
 248     time steps (no drift).
 249   - ESMF integration - WRF can be run as an ESMF component.
 250   -  Improved documentation, both on-line (web based browsing tools) and in-line
 251
 252     (Model Layer) from computer architecture (Driver Layer)
 253   - Multi-level parallelism supporting shared-memory (OpenMP), distributed-memory (MPI),
 254     and hybrid share/distributed modes of execution
 255   - Serial compilation can be used for single-domain runs but not for runs with
 256     nesting at this time.
 257   - Active data registry: defines and manages model state fields, I/O,
 258     configuration, and numerous other aspects of WRF through a single file,
 259     called the Registry
 260   - Enhanced I/O options:
 261       NetCDF and Parallel HDF5 formats
 262       Five auxiliary history output streams separately controllable through the namelist
 263       Output file names and time-stamps specifiable through namelist
 264
 265   - Testing: Various regression tests are performed on HP/Compaq systems at
 266     NCAR/MMM whenever a change is introduced into WRF cores.
 267
 268   - Efficient execution on a range of computing platforms:
 269       IBM SP systems, (e.g. NCAR "bluevista","blueice" and NCEP's "blue", Power4-based system)
 270       HP/Compaq Alpha/OSF workstation, SMP, and MPP systems (e.g. Pittsburgh
 271          Supercomputing Center TCS)
 272       SGI Origin and Altix
 273       Linux/Intel
 274          IA64 MPP (HP Superdome, SGI Altix, NCSA Teragrid systems)
 275          IA64 SMP
 276          Pentium 3/4 SMP and SMP clusters (NOAA/FSL iJet system)
 277       PGI and Intel compilers supported
 278       Alpha Linux (NOAA/FSL Jet system)
 279       Sun Solaris (single threaded and SMP)
 280       Cray X1
 281       HP-UX
 282       Other ports under development:
 283          NEC SX/6
 284          Fujitsu VPP 5000
 285   - RSL_LITE: communication layer, scalable to very
 286     large domains
 287   - ESMF Time Management, including exact arithmetic for fractional
 288     time steps (no drift); model start, stop, run length and I/O frequencies are
 289     now specified as times and time intervals
 290   - Improved documentation, both on-line (web based browsing tools) and in-line
 291
 292 --------------------------------------------------------------------------