WRF vortex-following 设置

WRF（Weather Research and Forecasting）是一种用于天气和气候模拟的开源模型。在WRF中选择使用vortex-following方法进行模拟时，主要是为了更准确地捕捉气旋（vortex）的演变和特征。以下是详细的流程描述以及相关的namelist设置。

设置初始和边界条件：
- 定义模拟的起始时间和空间范围。
- 获取适当的初始大气条件和地表条件数据，这些数据可以来自实测资料、再分析数据或其他模拟结果。
- 在namelist中配置初始和边界条件的选项。对于vortex-following方法，通常使用WRF提供的VORTEX指导数据来定义初始大气条件。
设置网格参数：
- 确定所需的水平和垂直网格分辨率，这取决于研究的目标和计算资源的可用性。
- 定义网格的空间范围和嵌套层次。vortex-following方法通常使用多层嵌套网格，以便更好地捕捉气旋的结构和演变。
- 在namelist中配置网格参数，包括水平和垂直分辨率、网格比例因子、网格投影类型等。
配置模拟选项：
- 设置模拟的时间步长和积分时间，这取决于所模拟的天气事件的时间尺度和计算资源的可用性。
- 选择适当的物理参数化方案，包括边界层参数化方案、云参数化方案、微物理参数化方案等。这些方案会影响模拟结果的准确性和计算效率。
- 在namelist中配置模拟选项，包括时间步长、积分时间、物理参数化方案等。
进行移动嵌套网格设置：
- 确定需要进行移动嵌套的位置和时间。在vortex-following方法中，通常会根据气旋的位置和移动速度来确定需要移动的网格区域。
- 在namelist中进行以下配置：
  - 设置time_control部分的reset_simulation为.true.，以允许在运行模拟时动态修改网格。
  - 设置dynamics部分的wrf_core为'ARW'，因为ARW核心支持移动嵌套网格。
  - 配置&dfi_control部分，包括dfi_opt和dfi_radar_opt等参数，以启用和调整动态嵌套网格。
  - 在模拟过程中，根据气旋的位置和移动速度，使用适当的程序或脚本来动态调整嵌套网格的位置，并更新相应的模拟
    
    要在WRF中设置vortex-following方法以及移动嵌套和双向嵌套的结合，需要进行以下步骤：
  - 设置vortex-following方法：
    - 在namelist中，将time_control部分的io_form_auxinput7设置为2，以启用VORTEX2的数据输入格式。
    - 使用VORTEX2提供的数据来定义初始大气条件。这些数据包括初始风场、温度和气压等。将这些数据放在WRF的工作目录中。
    - 在namelist的&physics部分，选择适当的物理参数化方案，例如边界层参数化方案（BLP）、微物理参数化方案（MP）等。
    - 在namelist的&dynamics部分，设置wrf_core为'ARW'，以使用ARW核心进行模拟。
  - 设置移动嵌套：
    - 在namelist的&time_control部分，将time_step_variable设置为.true.，以允许模型自适应时间步长。
    - 在namelist的&domains部分，配置水平和垂直网格参数，包括网格比例因子、网格投影类型等。
    - 在模拟过程中，根据目标区域的移动情况，使用适当的程序或脚本来动态调整嵌套网格的位置，并更新相应的模拟参数。
    - 可以使用WRF的工具程序WPS（WRF Preprocessing System）中的geogrid.exe和ungrib.exe来生成移动嵌套所需的静态地理和边界条件数据。
  - 双向嵌套结合：
    - 在namelist的&time_control部分，设置time_step_ratio为不同嵌套之间的时间步长比例。例如，如果外层网格的时间步长为10秒，内层网格的时间步长可以设置为5秒，即time_step_ratio = 2。
    - 在namelist的&domains部分，定义嵌套网格的比例因子和水平分辨率。通常，内层网格的分辨率比外层网格要高。
    - 在namelist的&physics部分，选择适当的物理参数化方案，以确保在双向嵌套中的各个网格层次上都能获得准确的物理过程模拟结果。