王艳
CESM需要什么运行环境?可以进行哪些模拟?CESM安装、运行、编译;单模块与全耦合运行、结果分析
2026-3-6 09:29
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目前通用地球系统模式(Community Earth System Model,CESM)在研究地球的过去、现在和未来的气候状况中具有越来越普遍的应用。作为一个完整的"地球模拟实验室",CESM能够开展的研究非常广泛。

🌍气候变化:模拟全球和区域尺度的过去气候重建、当前气候评估以及未来气候预测(如温度、降水变化)

🌪️极端事件:研究热浪、干旱、极端降水、热带气旋等极端天气和气候事件的发生机制、变化趋势及其影响

🔄地球系统相互作用:探究大气、海洋、陆地、海冰、陆冰等各圈层之间的物质和能量交换,如碳氮循环、气溶胶与云的相互作用等

🏙️人类活动影响:评估城市化、土地利用变化(如森林砍伐)、气溶胶排放等人类活动对气候系统的反馈

⚙️高分辨率模拟与预测:进行高分辨率(如公里尺度)的模拟,以更精细地刻画台风、海洋涡旋等中小尺度过程,提高季节到年际的预测能力

CESM和CLM有什么区别?

简单来说,二者的区别在于整体与部分、系统与组件。CESM是完整的全球气候系统模式,而CLM是它内部的陆地模块。

你可以把CESM想象成一个功能完善的 "人类生理系统模拟器" ,它可以模拟整个人体的运作,包括心脏、肺部、肌肉、骨骼以及它们之间的相互作用。

而CLM,就是这个模拟器中专门负责模拟 "皮肤和肌肉组织" 的高级模块。它详细刻画皮肤的温度、湿度、纹理(相当于陆面的植被、土壤、雪盖)以及它与外界环境(大气)的能量和水分交换,但它的运行和输入,依赖于整个生理系统模拟器提供的边界条件(如大气温度、降水、辐射等)。

专题一 CESM运行的系统和软件环境

CESM需要什么运行环境

CESM2.0\2.1\2.2运行环境的搭建

专题二 CESM运行需要掌握的Linux及编译知识

Linux的基础知识及操作

Linux编译的基础及操作示例

基于Make和CMake的编译体系

专题三 CESM原理、结构

CESM的几大功能模块

CESM的基础知识

专题四 CESM程序获取、结构及其功能

获取最新或特定版本的CESM代码

CESM文件夹结构作用

专题五 CESM运行环境的准备,编译、安装及运行

检查并完善CESM运行所需环境及软件

针对特定服务器环境的CESMMachineFile修改

创建一个简单的case,并编译运行这个case

专题六 CESM配置选项及数据文件制备

创建CESMcase时各选项及其意义

运行配置文件namelist,常用选项选择及其意义

运行CESM所需数据文件结构及数据文件制备方法及程序

根据研究内容熟练创建CESMcase并运行CESM

专题七 CESM单模块运行——以CLM为例

熟练掌握CESM单模块运行的case创建、文件准备及运行-以CLM为例

创建CLM单点或区域模式的方法

单点及区域运行所需文件的制备

单点及区域模式的运行

专题八 CESM的部分耦合运行——CAM-chem+CLM

熟练掌握CESM部分模块耦合运行的case创建、文件准备及运行

部分耦合的原则

CAM+CLM实例的创建及运行

CAM的拓展——CAM-chem、WACCM

专题九 CESM的全耦合运行

熟练掌握CESM全耦合运行的case创建、文件准备及运行

全耦合运行的注意事项

全耦合实例的创建及运行

专题十 CESM结果处理、分析及可视化——以CLM为例

熟练掌握CESM输出结果文件结构、变量意义、变量选择以及结果分析-以CLM为例

创建单点或区域模式的方法

单点及区域运行所需文件的制备

单点及区域模式的运行

专题十一 CESM代码修改、发展及改进

CESM主要的代码结构

CESM几大模块的组成及相应的程序位置

根据需要修改代码,编译运行

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