【WRF工具】WRF Domain Wizard第一期：软件下载及安装

在设置namelist.wps时，一个首要问题就是 确定模拟区域。你当然可以使用WPS自带的plotgrids_new.ncl绘制模拟域，但下面的WRF Domain Wizard软件更加方便，只需要轻轻几点，就可以框选出模拟区域，并确定参数信息。
WRF Domain Wizard 是一个图形化工具，用于简化和可视化 WRF (Weather Research and Forecasting) 模型的网格设置和配置过程。它使用户能够直观地定义和调整 WRF 模型的计算域（Domain），并生成相应的 配置文件（如 namelist.wps 和 namelist.input）。该工具特别有用，因为手动编辑这些配置文件不仅容易出错，而且需要详细的技术知识。

1 WRF Domain Wizard 的主要功能

1. 图形化界面：

• 提供用户友好的图形界面，允许用户在地图上直观地选择和调整模型的计算域。
• 显示地理数据和网格分辨率，使用户能够看到所定义域的实际地理覆盖范围。

2. 多层嵌套网格：

• 支持定义多层嵌套网格，用户可以在父网格内定义一个或多个子网格，以提高局部区域的分辨率。
• 允许用户调整嵌套网格的位置、大小和分辨率比。

3. 自动生成配置文件：

• 根据用户在图形界面中的设置，自动生成 namelist.wps 和 namelist.input 配置文件。
• 确保配置文件中的参数设置正确，并与用户定义的计算域一致。

4. 地理数据处理：

• 自动处理和下载所需的地理数据。
• 提供地形、土地利用类型、植被覆盖等地理信息的可视化和编辑功能。

5. 用户友好性：

• 减少用户手动编辑配置文件的需求，降低出错的可能性。
• 提供帮助文档和使用指南，帮助用户快速上手。

2 使用 WRF Domain Wizard 的步骤

2.1 安装 WRF Domain Wizard：

• 从官方网站或相关资源下载 WRF Domain Wizard 安装包。
• 按照安装说明进行安装，确保所需的依赖库和工具已经正确安装。

2.2 启动 WRF Domain Wizard：

• 运行安装好的 WRF Domain Wizard 应用程序。
• 打开图形化界面。

2.3 定义计算域：

• 在地图上选择模型计算域的位置和大小。
• 设置网格的分辨率和嵌套网格的层次。
• 调整网格参数，如经度、纬度、网格点数等。

2.4 生成配置文件：

• 根据定义的计算域和网格参数，自动生成 namelist.wps 和 namelist.input 配置文件。
• 检查和保存生成的配置文件。

2.5 运行 WPS 和 WRF：

• 使用生成的配置文件运行 WRF Preprocessing System (WPS) 以生成初始和边界条件数据。
• 使用 WRF 模型运行数值模拟。

3 软件版-WRFDomainWizard

3.1 下载WRFDomainWizard

WRF Domain Wizard download

如需获取WRFDomainWizard软件也可附上邮箱评论本博客

3.2 安装WRFDomainWizard

在ubuntu，将WRFDomainWizard下载到了 home/Build_WRF下，与 WRF 和 WPS 文件夹同级，解压之后就是 WRFDomainWizard 文件夹：

因为是在 linux 下，所以用命令：

cd Build_WRF
cd WRFDomainWizard
chmod +x run_DomainWizard # 使运行程序生效

然后直接，输入以下运行命令：

run_DomainWizard  # 运行

如果此时报错：run_DomainWizard:未找到命令

终端窗口如下：（说明需要添加环境变量）

添加环境变量（为当前用户永久添加环境变量）

具体代码如下：

# 编辑 .bashrc 文件
sudo gedit ~/.bashrc
gedit ~/.bashrc

说明：.bashrc是home目录下的一个shell文件，用于储存用户的个性化设置。在bash每次启动时都会加载.bashrc文件中的内容，并根据内容定制当前bash的配置和环境。
终端窗口如下：

#在文件末尾加：(需要根据WRFDomainWizard的文件位置修改)
export PATH=/home/test/Build_WRF/WRFDomainWizard:$PATH
#保存退出

文件修改如下：
注意：对 .bashrc 所做的任何修改将在下一次启动终端时生效。如果你想立刻生效的话，运行下面的命令：

#命令行输入：
source ~/.bashrc
#使环境变量生效

重新运行。
如果报错关于java，则需下载java。

Java环境安装

1、Java环境检测
可以先检测自己有没有Java环境，如果没有，必然报错。

# 检测有无Java环境
java-version

2、Java下载
Java下载地址：Java Downloads Oracle

另外，x64 Compressed Archive 是一种 Java 的免安装版本。

2.1 进入 Oracle 官方网站，下载合适的 JDK 版本（后缀为.tar.gz），准备安装。

2.2 创建Java目录

代码如下：

mkdir Java
cd Java

把下载的文件jdk-8u421-linux-x64.tar.gz 放在此Java/目录下。

2.3 解压 JDK
代码如下：

tar -zxvf jdk-8u421-linux-x64.tar.gz

2.4 设置环境变量

首先，打开终端，修改 vi /etc/profile
输入以下命令：

sudo vi /etc/profile

说明：/etc/profile文件为系统的每个用户设置环境变量信息,此文件的修改会影响到所有用户。
用VI在文件/etc/profile文件中增加变量，该变量将会对Linux下所有用户有效，并且是“永久的”。
编辑方式： 进入 vi 编辑器的命令模式。在这个模式下，不能直接编辑文件内容，需要切换到编辑模式。按下 i 键进入编辑模式。此时可以进行编辑。
在编辑模式下，找到要进行更改的部分，然后进行编辑。
编辑完成后，按下 Esc 键退出编辑模式，回到命令模式。

终端输入上述命令后，界面如下：

随后，在 profile 文件中添加如下内容并保存：

set java environment
JAVA_HOME=/usr/test/Java/jdk1.8.0_421        
JRE_HOME=/usr/test/Java/jdk1.8.0_421/jre     
CLASS_PATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar:$JRE_HOME/lib
PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin:$JRE_HOME/bin
export JAVA_HOME JRE_HOME CLASS_PATH PATH

说明：Linux vi /etc/profile强制退出
在Linux中，如果你使用vi或vim编辑器打开了/etc/profile文件，并且需要强制退出，可以使用以下方法：

• 如果你在命令模式下（即没有在插入或者替换模式），可以直接按下Esc键进入命令模式，然后输入:q!来强制退出不保存更改。
• 如果你处于插入模式或替换模式，首先需要按Esc键退出编辑模式，然后再进行上述的命令模式下的操作。
• 如果你想保存更改后强制退出，可以在命令模式下输入:wq!。

以下是实际操作的例子：

• 假设你已经用vi打开了/etc/profile文件，现在想强制退出：
  按Esc键进入命令模式。
  输入:q!并按下Enter键来强制退出而不保存更改。
• 如果你想保存更改并强制退出：按Esc键进入命令模式。
  输入:wq!并按下Enter键。

或在安装结束后：

gedit ~/.bashrc#添加路径：
export JAVA_HOME=/home/test/Java/jdk1.8.0_421
export PATH=$PATH:$JAVA_HOME/bin
export CLASSPATH=.:$JAVA_HOME/lib/dt.jar:$JAVA_HOME/lib/tools.jar
export JRE_HOME=$JAVA_HOME/jresource ~/.bashrc

2.5 测试Java是否安装成功

# 检测有无Java环境
java-version

显示 java 版本信息，则说明 JDK 安装成功。

随后，再次输入前代码，查看能否打开WRFDomainWizard。软件界面如下：

4 网页版-WRFDomainWizard

具体操作步骤如下：

1、打开网址，出现如下主界面：
官网-WRFDomainWizard

2、点击"New"后，出现wrf_core、map_proj、dx和dy几项。

• wrf_core：默认为ARW（该工具这里写成了AWR，应该是弄错了，不过最后输出的仍为ARW），不支持自选；
• map_proj：地图投影，可选lambert、mercator、polar以及lat-lon。
• dx和dy：最外层空间分辨率
  
  3、用鼠标在地图上拉取目标区域，再结合模拟需求调整truelat1、truelat2以及stand_lon，最后再调整好e_we和w_sn后点击左下角的“Update”即可在右图看到区域效果。

4、设置完d01后，点击d01下图中的加号，设置好parent_grid_ratio以及i/j_parent_start，按照第三步的方法设置好e_we和e_sn后，点击Update即可设置完d02。如有三层及以上的模拟嵌套需求，按照本步操作即可。

5、至此，点击Update旁边的Save选项，即可出现WPS需要的namelist.wps文件，确认无误后，选择Download或者Copy即可。

注意： 在设置嵌套网格Nests时，NX和NY对应namelist.wps中的e_we和e_sn，但是它们的值有时是错误的，你需要点一下Edit按钮然后OK修正。判断e_we和e_sn是否正确就是看它们减1是否能被parent_grid_ratio整除，比如ratio为3，e_we或e_sn设为91是可以的，90则不行

参考

1、CSDN博客-Linux下 WRF Domain Wizard 使用教程（PART1:下载+安装）
2、CSDN博客-Linux下WRF Domain Wizard使用教程（PART2: 使用教程及 遇到的种种BUG）
3、知乎-WRF运行 | domain wizard辅助小工具
4、CSDN博客-【LINUX】在Linux系统中，用vi指令进入/etc/profile后怎么写入