WRF使用基本上會涉及到嵌套，主要原因是：WRF使用的是等經(jīng)緯網(wǎng)格，不具備局地加密的能力，全場都使用高分辨率網(wǎng)格則會耗費大量的計算資源，無法滿足時效性的要求。

使用嵌套的加密方式能夠實現(xiàn)在關鍵區(qū)域采取高分辨率，而其母區(qū)域使用粗分辨率提供邊界條件，是平衡計算時效性和模擬精度所采取的妥協(xié)策略。

嵌套方式分為雙向嵌套和單向嵌套。

一 ?雙向嵌套

雙向嵌套是母區(qū)域給子區(qū)域提供邊界條件，而子區(qū)域的計算結果會反饋回到母區(qū)域。namelist.input文件中設置feedback=1開啟雙向嵌套。

雙向嵌套有兩種方式：

1 雙向嵌套，一個輸入文件(Two-way nested,?with 1 Input File）

WPS 和 real.exe 的流程和單個模擬區(qū)域的流程一致，不需要準備子區(qū)域的 geo_em.d02、met_em.d02 和 wrfinput_d02 數(shù)據(jù)，區(qū)別在于 wrf.exe 的運行。

嵌套的子區(qū)域不需要準備初始場數(shù)據(jù)，其靜態(tài)數(shù)據(jù)和氣象場從母區(qū)域中插值得到。

優(yōu)勢：子區(qū)域模擬的起始時間可以晚于母區(qū)域。

劣勢：子區(qū)域的模擬結果無法受益于高精度的靜態(tài)數(shù)據(jù)，可能會影響模擬的質量。

namelist.input設置：# namelist.input中，d02的輸入文件設置為false,無需輸入，從d01插值得到input_from_file = .true., .false.,

A步驟之前和 single domain 的流程一致(圖片來源于WRF官網(wǎng))

2 雙向嵌套，兩個輸入文件(Two-way nested, with two input files)

母區(qū)域和子區(qū)域都需要?wrfinput_d0x ，因此有兩個輸入文件，該嵌套方式也有兩種用法，主要區(qū)別在于子區(qū)域的3D氣象數(shù)據(jù)來源自身還是母區(qū)域：

（1）子區(qū)域都有單獨的氣象場和靜態(tài)數(shù)據(jù)，都來自于?wrfinput_d02。最推薦此方式。

（2）子區(qū)域使用自身的高分辨率靜態(tài)數(shù)據(jù)，來源于?wrfinput_d02，氣象場從母區(qū)域插值得到。只有子區(qū)域的啟動時間延后于母區(qū)域才推薦此方式。

需要生成母區(qū)域和子區(qū)域的 geo_em.d0x，母區(qū)域的 met_em.d01(所有時刻)，子區(qū)域 met_em.d01(初始時刻)，母區(qū)域和子區(qū)域的wrfinput_d0x(圖片來源于WRF官網(wǎng))???????

# namelist.wps中，d02的end_date與start_date一致，只需起始時刻的met_em.d02start_date = '2016-10-06_00:00:00','2016-10-06_00:00:00',end_date = '2016-10-08_00:00:00','2016-10-06_00:00:00',?????? # namelist.inputinput_from_file = .true., .true., # 都需要從文件中輸入fine_input_stream = 0, 2, #當d02的氣象場需要從插值時,方式（2）

二 單向嵌套

單向嵌套是母區(qū)域給子區(qū)域提供側邊界條件，但是子區(qū)域的計算結果不再反饋回到母區(qū)域。

1?feedback=0

單向嵌套和雙向嵌套（兩個輸入文件）運行一致，只是需要在namelist.input 中 設置?feedback=0。

2 使用ndown.exe嵌套

只在以下場景推薦使用：即已經(jīng)有一個domian運行了很長時間（幾個月/幾年）的模擬結果，然后決定使用更高的分辨率嵌套一個子區(qū)域進行細致研究，重新運行成本太高時，才建議使用 ndown 方式。

如果還沒有運行母域，或者運行的計算量不大，請使用雙向嵌套，或者上述直接設置feedback=0的單向嵌套方法。

三?補充說明

1 嵌套方式示例

• parent_id =?1, 1, 2

圖片來源于WRF培訓Kelly Werner's?ppt

• parent_id =?1, 1, 2, 1

圖片來源于WRF培訓Kelly Werner's?ppt

2?多層嵌套的積分流程

積分步長是嚴格受限于CFL條件限制的，CFL條件從物理解釋即需要滿足dx≤ dt×v，即在一個積分步長走過的路程不能大于網(wǎng)格距。

母區(qū)域和子區(qū)域的網(wǎng)格距不同，積分步長自然不同。為了使母區(qū)域和子區(qū)域的積分時間協(xié)調，WRF中的積分流程如下圖:

圖片來源于WRF培訓Kelly Werner's ppt

3 namelist參數(shù)設置幾列

當使用嵌套時候，比如3層嵌套max_dom=3，namelist(wps或input)中有些參數(shù)需要設置3列，有些參數(shù)只需要設置1列，如何設置？

可以參考用戶手冊，第3章(WPS前處理)和第5章(WRF模式)的Description of namelist variables部分。當參數(shù)設置提示有"MAX DOM"字樣，則需要max_dom列，否則為1列。

用戶手冊第3章：MAX_DOM說明需要多列

用戶手冊第5章：max_dom說明需要多列

參考：

https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/OnLineTutorial/CASES/NestRuns/index.php

https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/tutorial/presentation_pdfs/202101/werner_nesting.pdf

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的WRF系列教程3：嵌套方式总结的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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