Po dolgem času in dolgem premisleku, sem se odločil da si končno naredim svoj WRF model. Že od nekdaj sem imel veselje okoli modelov in njihovega delovanja, sedaj pa sem recimo prišel do te stopnje ko si ga lahko tudi sam privoščim, bolj v smislu znanja kot v smislu denarja.
Gre za klasiko WRF model, ARW jedro, hibridna-sigma vertikalna shema, Arakawa-C mreža, verzija 4.1.1, zadnja. Recimo Lamma WRFji imajo trenutno verzijo 3.8, kar sicer ne pomeni da je moj boljši, ampak ima nekaj več popravkov in več fizikalnih opcij.
Dejansko moj model ni nikjer na spletu, ker ga šele razvijam. To bo prišlo na vrsto nekje drugo leto. Glavni cilj je, da bom s tem modelom delal reanalize nevihtnih dni v preteklosti, in dobiti karte pogojev v visoki resoluciji, in poizkusil model konfigurirati tako, da bo čimbolj zadel pretekle dogodke, ki jih lahko preverimo in ponovimo zagon večkrat na dan. Neke vrste kalibracija kolikor je mogoče, in šele potem s temi nastavitvami narediti poizkus operativno. Sicer model lahko zaženem kadarkoli operativno tudi, ampak so trenutno še nepopolne nastavitve. To kalibriranje traja kar nekaj časa, ker je nastavitev/opcij fizike modela ogromno. In že manjša sprememba ima lahko velik vpliv. In to seveda tudi v različnih situacijah (AC, Fronte, SZ situacije, itd). Zato pa vedno pravimo da ni popolnega modela, tako da se pač poišče nek srednji kompromis. Bo pa ta ARW večinoma usmerjen/specializiran za nevihtno napovedovanje, tudi z dodatnimi parametri za točo (akumulacije, velikost zrn v oblaku, itd). Same modifikacije za zimo tudi ni težko (ali sploh nujno) narediti, in so mogoče celo lažje kot za konvektivno sezono.
Model deluje na dokaj skromni strojni opremi za vremenske kalkulacije. Ker pred 4 leti ko sem kupoval računalnik, nisem ravno planiral da bom z njim poganjal vremenske modele. In še slikovni dokaz da nimam super-računalnika.
Precej enostaven setup. Procesor je i7-4770 quad (3.4-3.9Ghz) in 16GB RAM-a (2x8GB dual channel 1600Mhz), AsRock matična, na Linux sistemu (Ubuntu 19, x64).
To je nek minimum za poganjanje vremenskega modela. Seveda je vse odvisno od nastavitev/resolucije. Boljša kot je resolucija, več je kalkulacij, dlje traja proces enega zagona. Kot praktični primer, če hočem narediti operativni zagon na 4km mreži, moram to vgnezditi na 12km primarni domeni. Se pravi se istočasno računata dva modela, 12km in 4km. Za neko napoved dolgo 24h, trajajo kalkulacije približno 5-8 ur. Odvisno kako "agresivno" nastavimo fiziko modela. Za samo 12km model pa je 72h napoved gotova v cca, 2-3 ure.
Zato pa niti nimam v planu operativnih zagonov, ker bi moral dati na zagon že 18z, da bi bil konec do dopoldneva. Tako da 00z ne pride v poštev, razen 12km resolucija. Ali mogoče 10km. Bom delal tudi operativne zagone in prilepil kakšno karto na forum, za kasnejšo verifikacijo. Trenutno še nimam sistema avtomatizacije, tako da zaganjam model ročno. Ker so moj glavni cilj reanalize in študije, zaenkrat avtomatizacija še ni na planu.
Da ne bo preveč teksta, kako recimo izgleda WRF "v živo"?
Precej razburljivo a ne?
Tole pa je recimo primer registra parametrov, kjer s kodiranjem z 1 in 0 določamo katere parametre nam bo model izdal ob koncu zagona in na kakih slojih, itd... 1 in 0 sta le osnova.
Sama topografija modela izgleda takole, za 4km domeno. Klasika 4km WRF, s to razliko da jaz za teren uporabljam MODIS topografijo namesto SRTM. So neke manjše razlike, predvsem za Pohorje in pred-alpski svet.
Kot naključje, ali ne, je prvi zagon modela bil ravno na 13.7., na obletnico dogodkov v Gozdu. Zato sem se odločil da bo prvo testiranje ravno za to situacijo.
4km je šel malo mimo, ampak kasneje daje iniciacijo. Po tem terminu sem ga prekinil, ker bi cel zagon trajal predolgo na precej agresivni konfiguraciji.
12km je bil sicer boljši. Tako padavinsko je dobro videl dogajanje.
Tudi kar se pogojev tiče.
Tu celo simulira outflow na 12km mreži, ampak je pa bila dokaj specialna nastavitev.
Vstopni podatki:
Za operativne zagone, GFS 0.25° mreža. Ta omogoča direkten zagon WRFja že na cca 5-6km resoluciji, brez gnezdenja. To je ena izmed opcij ki jo razmišljam. Z enim gnezdenjem, lahko gremo na max resolucijo okoli 1-1.5km, z dvojnim gnezdenjem pa na 300-500m. Ampak to smo že res bolj ali manj na terenu super-računalnika.
Problem je tudi naš razgiban teren, zato z razmerji med domenami ne smemo pretiravati.
Za reanalize trenutno uporabljam GFS analize v arhivu NCEP, ki so od 2004 do 2007 na 1° mreži, kar je neuporabno, od 2007 naprej pa na 0.5°, iz katerih sem tudi naredil te karte za 13.7.2008. Ta mreža omogoča max resolucijo 2km, ampak ne za naš ragiban teren. Tu pride v poštev max 3km, kar je vseeno na meji uporabnosti. Od 2015 naprej pa je tudi v arhivu analiz 0.25° mreža.
Za reanalize trenutno delam na dostopu do ECMWF podatkov ERA5, ki so na 30km mreži, in omogočajo resolucijo WRFja pod 3km, tudi na našem terenu.
Trenutno imam 3 različne verzije:
Klasiko gnezdenje 12km/4km - operativno (tako kot modellzentrale recimo)
Reanalize - 12km/4km gnezdenje
Srednja Evropa 8km, brez gnezdenja, primarna domena - še čaka na prvo konfiguracijo
Bom sproti pisal v to temo kakšne novosti, in objavljal karte, in kakšne verifikacije. Trenutno ni preveč razgibano vreme, kar mi celo ustreza za malo kalibracije v miru.
Praktično samo zaženem zagon preden grem zjutraj ven na delo, ali preden grem v službo, oz. pridem iz nje. Tako da lahko računalnik v miru dela sam, jaz pa samo pogledam rezultate ko je konec in malo spremenim nastavitve, in gremo znova.
Lep pozdrav
Vreme