王艳
WRF模式+Python:深度解析模式运行核心技巧、Restart断点续跑、参数化方案
2025-10-21 08:50
阅读:302

WRF作为中尺度气象数值模式的佼佼者,模式功能齐全,是大部分人的第一选择。而掌握模式还只是第一步,将数值模式的结果进一步加工成我们业务或科研需要的产品,也是一项重要工作,以当前的趋势而言,python语言当仁不让的成为首选。

第一段:核心价值与整体介绍

本次内容是一次系统性的WRF模式与Python应用深度融合之旅。跳过繁琐的WRF模式安装环节,直接聚焦于最核心的模式运行与后处理应用。从Linux基础与超算提交任务起步,快速进入WRF模式运行的核心地带,深入学习WRFDomainWizard设定模拟区域、使用WPS处理GFS/FNL/ERA5等驱动资料、配置嵌套模拟以及WRF积分运行中的参数化方案选择与Restart断点续跑等关键技能。还将分享大量“如何得到更好的WRF模拟结果”的宝贵经验,让您少走弯路。

第二段:Python技术的深度融合与自动化赋能

在夯实模式运行基础后,系统学习Python基础语法及numpy, pandas, netcdf-python, Cartopy等气象数据处理与可视化绘图的核心库。通过西北太平洋台风模拟、强冰雹个例和WRF-solar辐射模拟等重磅应用案例,展示理论与实践的结合。

第三段:高端后处理与可视化产品生成

最后部分将深度聚焦于WRF模式前后处理,详细介绍wrf-python专用库的强大功能。您将学会使用Python绘制包括模拟区域和地形、站点预报要素、500hPa高空形势场、雷达反射率DBZ垂直剖面、700hPa水汽场以及地面降雨场在内的多种专业气象图形。

专题一 WRF基础与Linux基础

1.WRF模式的理论知识与应用前景:WRF动力理论简介、WRF模式代码框架、WRF模式应用前景

2.Linux知识与基本操作:Linux基本命令、设置定时任务、超算提交任务

3.WRF模式安装:基础库安装(GNU编译器、zlib、libpng、jasper、hdf5、netcdf4、mpich2)、WRF/WPS安装

专题二 WRF模式运行

1.WRFDomainWizard 设置模拟区域

2.WPS(geogrid, ungrib, metgrid) 前处理

GFS/FNL/ERA5资料驱动、嵌套模拟

3.WRF(real.exe, wrf.exe) 积分运行

参数化方案设置、常用参数的使用经验

4.Restart断点续跑

5.如何得到更好的WRF模拟结果(WRF运行经验和注意事项)

专题三 Python基础

1.python安装和基础语法

2.python常用的气象数据处理库:numpy, datetime, pandas, scipy, netcdf-python

3.python气象绘图基础

折线图绘制、填色及等值线+地图、流场矢量+地图、地图绘制(cartopy)

专题四 WRF应用案例介绍

1.西北太平洋台风模拟

2.强天气过程—冰雹个例模拟

3.WRF-solar模拟太阳辐射

专题五 python助力WRF自动化运行

1.python自动运行WRF历史个例

2.搭建自动化的WRF业务化预报系统

python自动下载GFS实时预报资料、python自动运行WRF预报系统、python自动发送邮件提示WRF运行结果

专题六 WRF模式前后处理

1.WRF后处理简介

2.wrf-python库介绍

3.python绘制WRF模拟区域和地形

4.python提取站点预报要素并绘图

5.python绘制500hPa高空形式场

6.python绘制雷达反射率DBZ垂直剖面

7.python绘制700hPa水汽场

8.python绘制地面降雨场

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