Региональная Климатическая Модель regcm Руководство...

The Abdus SalamInternational Centre for Theoretical PhysicsStrada Costiera, 11 I - 34151 Trieste, ItalyEarth System Physics Section - ESP

Региональная Климатическая

Модель RegCM

Руководство Пользователя

Версия 4.2Trieste, Italy - May 2011

Filippo Giorgi, Nellie Elguindi,

Stefano Cozzini and Graziano Giuliani,

перевод сделал Иван Платонов

специально для Виктории Платоновой

Оглавление

1 Примечания к выпуску 5

2 Загрузка исходых кодов 72.1 Загрузка модели . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72.2 Разработчикам . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

3 Процедура установки 83.1 Требования к программному обеспечению . . . . . . . . . . . . 83.2 Конфигурирование исходников . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

3.2.1 Конфигурация модели в стадии сборки . . . . . . . . . 103.3 Сборка запускаемых файлов . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

4 Доступ к глобальным базам данных 124.1 Структура директорий глобальных данных . . . . . . . . . . . 124.2 Набор статических поверхностных данных . . . . . . . . . . . 134.3 База данных аэрозолей . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.4 Набор данных CLM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 134.5 Температура поверхности моря . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144.6 Глобальные данные поверхностной температуры и темпера-

туры атмосферы . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

5 Запуск тестовой симуляции с использованием модели 185.1 Создание окружения для запуска . . . . . . . . . . . . . . . . . 185.2 Создание ДОМЕНА используя рельеф . . . . . . . . . . . . . . 195.3 Создание SST с использованием программы sst . . . . . . . . . 205.4 Создание ICBC файлов используя программу icbc . . . . . . . 215.5 Первая симуляция модели RegCM . . . . . . . . . . . . . . . . 22

6 Локализация модели и запуск симуляции 246.1 Закоментированные строки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24

6.1.1 Строфа dimparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 246.1.2 Строфа geoparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 256.1.3 Строфа aerosolparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276.1.4 Строфа terrainparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 276.1.5 Строфа globdatparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 296.1.6 Строфа ioparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306.1.7 Строфа debugparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306.1.8 Строфа boundaryparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 306.1.9 Строфа modesparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32

3

6.1.10 Строфа restartparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326.1.11 Строфа timeparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 326.1.12 Строфа outparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 336.1.13 Строфа physicsparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346.1.14 Строфа subexparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356.1.15 Строфы grellparam, emanparam и tiedtkeparam . . . . . 366.1.16 Строфа uwparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 376.1.17 Схема chemparam . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37

6.2 Опции BAND и CLM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386.2.1 Опция BAND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386.2.2 Опция CLM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

6.3 Советы для чувствительных экспериментов . . . . . . . . . . . 41

7 Инструменты постобработки 427.1 Средства командной строки . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42

7.1.1 Средства библиотеки netCDF . . . . . . . . . . . . . . . 427.1.2 NCO операторы NetCDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . 437.1.3 Операторы данных Климата CDO . . . . . . . . . . . . 44

7.2 Программа GrADS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 457.2.1 Ограничения GrADS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45

7.3 CISL’s NCL : Командный Язык NCAR . . . . . . . . . . . . . . 467.4 Язык Статистического Анализа R . . . . . . . . . . . . . . . . 467.5 Средства за деньги . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47

8 Получение консультаций и отправка отчётов об ошибках 488.1 Сайт gforge . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48

9 Приложения 519.1 Определение типа процессора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 519.2 Выбор компилятора . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 529.3 Настройка окружения . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 539.4 Установка библиотек архивирования . . . . . . . . . . . . . . . 549.5 Установка библиотеки HDF5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559.6 Установка библиотеки netCDF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 559.7 Установка библиотеки OpenMPI . . . . . . . . . . . . . . . . . 569.8 Завершающий шаг . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 569.9 Спецально для Calculate Linux и любого Gentoo-based посвя-

щается . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56

10 Список литературы 59

4

Глава 1

Примечания к выпуску

RegCM-4.2 представляет собой новый шаг по сравнению с версией RegCM3,учтённых всех изменений, вложенных в версию RegCM4.0.Исходный кодв настоящее время активно разрабатывается сообществом разработчиков,непосредственно относящиеся к ICTP и сторонние, и эта работа объединенана сайте GForge (gforge.ictp.it).

Основные изменения в новой версии по сравнению с предыдущей

• Новая опция UW PBL

• Схема Tiedtke cumuluis на ранней стадии разработки

• Применена опция конфигурирования и сборки Autotools

• Поддержка различных календарей (Григорианский, безвисокосный,360 дней)

• Новый ежедневный выходной файл со статическими переменными

• Входные слои для некоторых моделей CMIP5

• Формат компонентов модели netCDF I/O отвечают стандарту CF-1.4

Исходный код написан на языке Fortran 90 ANSI с некоторыми расши-рениями языка Fortran 2003, подходящий для всех поддерживаемых компи-ляторов. Разработка ведётс я для платформ на базе Линукс. Также извест-ны успешные случаиустановки платформах Oracle SolarisTM, IBM AIXTMиMacOSTM. Портирование на другине Не Линукс операционные системы непроводилось. Предположим, что у вас установлен дистрибутив Линукс соболочкой bash. Далее по тексту будем учитывать следующую условность:

Таблица 1.1: Соответствия

$ командная строка от пользователя с обычными правами# командная строка от суперпользователя (root)$SHELL_VARIABLE переменная окружения

Любую переменную окружения можно обозначить следующим приме-ром:

5

$ export REGCM_ROOT="/home/user/RegCM-4.2"

Имея в виду, что в Линукс есть системные переменные, то так-же можноиспользовать и их. В данных примерах не обязательно знать как именноназывается домашняя папка пользователя:

$ export REGCM_ROOT="$HOME/RegCM-4.2"

$ export REGCM_ROOT="/home/$USER/RegCM-4.2"

Надеюсь вы найдёте этот документ полезным для себя. Если вы найдё-те какие-либо ошибки, то напишите мне о них и они будут исправлены вследующих версиях. Наслаждайтесь.

6

Глава 2

Загрузка исходых кодов

2.1 Загрузка модели

Упакованный файл с исходными кодами можно загрузить со следующегоадреса:

http://gforge.ictp.it/gf/project/regcm/frs

и он может быть впоследствии распакован следующей командой:

$ tar -zxvf RegCM-4.2.tar.gz

2.2 Разработчикам

Если вы желаете стать разработчиком модели, то исходный может бытьзагружен через svn. Команда RegCM настоятельно рекомендует разработ-чикам регистрироваться на сайте, чтобы быть всегда в курсе новостей иизменений в программе.

Правильным путём будет сперва регистрация на сайте e-forge, а затемпопросите главу научной команды ICTP Filippo Giorgi внести себя в списокразработчиков модели. Сразу же после получения статуса разработчика,у вас будет возможность получить доступ к последнему срезу исходниковчерез svn.

Чтобы проверить установлена ли у вас программа Subversion, наберитев терминале команду:

$ svn --version

Если система выдат command not found, то попросите вашего систем-ного администратора установить прграмму subversion. В качестве примераустановки на Gentoo, введите следующую команду под суперпользователемroot:

# emerge subversion

Если Subversion установлена, просто введите следующую команду длязагрузки исходников:

$ svn checkout https://gforge.ictp.it/svn/regcm/tags/RegCM-4.2

7

Глава 3

Процедура установки

Независимо от выбранного метода загрузки исходного кода, мы считаем,что у вас есть сейчас на вашем рабочем каталоге новый каталог с именемRegCM-4.2. Этот каталог будет для остальной части этого руководства име-нуемый $REGCM_ROOT.

Все операции по сборке выполняемых файлов из исходных кодов будутпроисходить в этой директории.

3.1 Требования к программному обеспечению

Для конфигурирования и компиляции RegCM, необходимо следующее про-граммное обеспечение:

1. Интерпретатор языка Python 2

2. Программа GNU Make

3. Компилятор Fortran 90

4. Библиотека netCDF. Исходный код может быть найден здесьftp://ftp.unidata.ucar.edu/pub/netcdf/netcdf.tar.gzИмейте в виду, что текущая версия netCDF 4.1.3 имеет зависимостьHDF5 1.8.6.

Дополнительные и настоятельно рекомендуемые опции:

1. Программа GNU patch, в случае активированной опциии CLM.

2. Библиотека распараллеливания потоков вычисления MPI2 MessagePassing Library скомпилированная описанным выше компилятором fortranдля запуска расчётов на многоядерных процессорах или кластерах.Исходные коды протестированной версии могут быть скачаны с сай-та:http://www.open-mpi.org/software/ompi/v1.4/downloads

3. Библиотека HDF5 Format I/O Library скомпилированная описаннымвыше компилятором для использования опции netCDF V4. Исходныекоды могут загружены с сайта:http://www.hdfgroup.org/ftp/HDF5/current/src

8

4. Утилита NCO для манипуляций с файлами netCDF. Большинстводистрибутивов Линукс имеют в своих репозитариях эту программу.Попросите своего системного администратора установить данную про-грамму. Исходный код можно скачать здесь:http://nco.sourceforge.net/src

5. Утилита CDO Climatic data Operators для манипуляций с файламиnetCDF. Большинство дистрибутивов Линукс имеют в своих репози-тариях эту программу. Попросите своего системного администратораустановить данную программу. Исходный код можно скачать здесь:https://code.zmaw.de/projects/cdo/files

6. Программы для научного анализа и отображения, такие как:

• Система графического анализа и отображения IGES GrADS 2.0Graphical Analysis and Display System. Специально подготовлен-ные скрипты упакованы в RegCM, чтобы использовать GrADSсовместро с выходными файлами netCDF. Исполняемые файлыи исходные коды могут быть загружены с адреса:http://www.iges.org/grads/downloads.html

• Командный язык NCL, NCAR CISL. Программа NCL может чи-тать выходные файлы netCDF, вы можете найти примеры скрип-тов в папке Tools/Scripts/NCL. Исполняемые файлы и исходныекоды могут быть загружены с адреса:http://www.ncl.ucar.edu

7. Простой просмотрщик файлов netCDF как NcView:http://meteora.ucsd.edu/ pierce/ncview_home_page.html

Пример установки основного программного обеспечения для компиля-ции модели RegCM, детально описаны в главе 9.

3.2 Конфигурирование исходников

Исходные коды программы RegCM версии 4.2 конфигурируется скриптомpython2, который сам выберет для вашей архитектуры процессора нужныйфайл. Необходимые файлы конфигурации для конкретной архитектуры на-ходятся в директории Arch в папке $REGCM_ROOT.

В настоящее время протестированы и поддерживаются следующие ком-пиляторы:

1. Линукс компилятор GNU gfortran версий ≥ 4.5

2. Линукс компилятор IntelTMifort версий ≥ 11.0

3. Линукс компилятор PortlandTMpgf90 версий ≥ 10.0

4. Mac OsXTMкомпилятор g95

5. IBM AIXTMкомпилятор xlf

6. Oracle SolarisTMкомпилятор Oracle Solaris StudioTMверсий ≥ 8.3

9

Версия 4.2 модели RegCM отвечает стандартам GNU autotools для кон-фигурирования и сборки кода.

Для начала перейдём в рабочую директорию $REGCM_ROOT и запустимскрипт конфигурирования configure script с аргументом установленныхкомпиляторов:

$ cd $REGCM_ROOT

$ ./configure CC=icc FC=ifort

Чтобы узнать все доступные аргументы, запустите скрипт с аргументом--help.

$ ./configure --help

Список полезных аргументов для удачной сборки моедли:

--with-netcdf Путь до исполняемого файла NetCDF (по умолчанию: NETCDF

окружение)

--with-hdf5 Путь до исполняемого файла HDF5 (по умолчанию: HDF5

окружение)

--with-szip Путь до исполняемого файла SZIP (по умолчанию: SZIP

окружение)

CC= команда компилятора C

CFLAGS= флаги компилятора C

LDFLAGS= связанные флаги, к примеру -L<lib dir> если в вашем дистрибутиве

не стандартные пути директорий <lib dir>

LIBS= пути до библиотек, к примеру -l<library>

CPPFLAGS= (Объектные) флаги препроцессора C/C++, к примеру -I<include dir> если

в вашем дистрибутиве заголовки исходников находятся в не стандартной

директории <include dir>

CPP= препроцессор C

FC= команда компилятора Fortran

FCFLAGS= флаги компилятора Fortran

MPIFC= команда компилятора MPI Fortran

3.2.1 Конфигурация модели в стадии сборки

1. Включение отладки

--enable-debug Включение флагов отладки и лог файла

Если используется, модель будет компилироваться используя флагиотладки для компилятора, которые позволяют использовать отладчи-ки вроде gdb. Также в ходе работы модели, будет выводиться большеотладочных сообщений. По умолчанию сборка бинарников происходитсо всеми включенными флагами оптимизации.

2. Использование библиотеки MPI на одноядерном процессоре

--enable-mpiserial Использовать виртуализацию MPI для

запуска на одноядерном процессоре

10

Модель запрограммирована так, чтобы использовать библиотеку MPI2для запуска расчётов в параллельном режиме, использую многоядер-ные/многопроцессорные системы или кластеры. Тем не менее, вместопоследовательной опции используется библиотека MPI в однопотоко-вом режиме с использованием пустых обратных вызовов. Для это-го необходимо скомпилировать и привязать к исполняемому файлу.Команда RegCM настоятельно рекомендует компилировать модель совключенной опцией MPI так-же и на одноядерных системах, чтобыиспользовать многопроцессорные возможности в будущем.

3. Опция BAND

--enable-band Используйте её, если планируете использовать

опцию tropical band в расчётах.

Эта опция компилирует специальную версию модели, способную за-пускать эксперимент с пространственным доменом, сконфигурирован-ным как полный круговой экваториальный диапазон вокруг земли.Это задокументировано в [1]. По умолчанию эта опция выключена,так как модель запускается на ограниченном пространстве и не ис-пользуется на всём пространстве земли. Для тренировочного тестово-го запуска в параграфе 5, используйте опции по умолчанию.

4. Опция CLM

--enable-clm Используйте её, если планируете использовать

опцию CLM в расчётах.

Эта опция отключает поверхностную модель по умолчанию RegCM(производное от BATS1e), и включает модель Community Land ModelV3.5 внутри RegCM. По умолчанию опция выключена. 1 Для тре-нировочного тестового запуска в параграфе 5, используйте опции поумолчанию.

3.3 Сборка запускаемых файлов

Теперь если всё безошибочно сконфигурировано, вы можете запустить сбор-ку исполняемых файлов.

$ make

Эта фаза скомпилирует все части модели. Компиляция запустится вовсём дереве модели (PreProc, Main and PostProc). Много сообщений по-явится на экране, и в конце все запускаемые файлы будут собраны. Длякопирования исполняемых файлов в папку Bin, используйте команду:

$> make install

Поздравляем! Сейчас вы можете перейти к следующему шагу для за-пуска тестовой симуляции.

1Опция CLM требует установки программы GNU patch.

11

Глава 4

Доступ к глобальным базам

данных

Первый шаг для запуска тестовой симуляции - это загрузка необходимыхданных для локализации модели ДОМЕНА и наборы глобальных данных поАтмосфере и Океану для создания начальных и граничных условий ICBC,чтобы запустить симуляцию в выбранной зоне.

Центр ICTP создал свой репозитарий для свободного доступа к данным:

http://users.ictp.it/ pubregcm/RegCM4/globedat.htm

Перед запуском симуляции, вам необходимо загрузить на локальныйдиск глобальные данные. В будущем, команда ICTP ESP планирует сделатьдоступным сервер OpenDAP THREDDS для удалённого доступа к даннымдля создания ДОМЕНА и ICBC без необходимости загрузки глобальныхданных, а просто требуемые подмножества во времени и пространстве, ис-пользуя возможности сервера ICTP для создания подмножества.

4.1 Структура директорий глобальных данных

Рекомендуется подготовить необходимое дисковое пространство для загруз-ки глобальных данных. Имейте в виду, что требуемое свободное простран-ство для глобальных данных за один год может превышать 8 гигабайт.

Осознавая этот факт, будем считать, что у вас есть достаточно свободно-го места на жёстком диске или сетевом хранилище, скажем 100 Гб, и папкас данными доступна по адресу $REGCM_GLOBEDAT. Создадим в этой папкеновые директории для данных:

$ cd $REGCM_GLOBEDAT

$ mkdir SURFACE CLM SST AERGLOB EIN15

Это не позволит заполнить всеми доступными глобальными данными,но будет достаточно для запуска модели в тестовом режиме.

12

4.2 Набор статических поверхностных данных

Модель должна быть локализована на определённый ДОМЕН. Необходи-мо определиться по топографии, класификации поверхности земли, опцио-нально глубин озёр (для запуска модели Hostetler) и класификация текстурпочв (для запуска модели с учётом пыли).

Это означает необходимость загрузки четырёх глобальных файлов, за-архивированых с горизонтальным разрешением в 30 на глобальной сеткедолгота-широта.


$ cd SURFACE

$ curl -o GTOPO_DEM_30s.nc.gz \

http://clima-dods.ictp.it/data/d4/SURFACE/GTOPO_DEM_30s.nc.gz

$ gunzip GTOPO_DEM_30s.nc.gz

$ curl -o GLCC_BATS_30s.nc.gz \

http://clima-dods.ictp.it/data/d4/SURFACE/GLCC_BATS_30s.nc.gz

$ gunzip GLCC_BATS_30s.nc.gz

Опциональные данные озёр и текстур почв:


$ cd SURFACE

$ curl -o ETOPO_BTM_30s.nc.gz \

http://clima-dods.ictp.it/data/d4/SURFACE/ETOPO_BTM_30s.nc.gz

$ gunzip ETOPO_BTM_30s.nc.gz

$ curl -o GLZB_SOIL_30s.nc.gz \

http://clima-dods.ictp.it/data/d4/SURFACE/GLZB_SOIL_30s.nc.gz

$ gunzip GLZB_SOIL_30s.nc.gz

4.3 База данных аэрозолей

Ели вы планируете использовать данные аэрозолей в своих расчётах, товам необходимо загрузить единственный файл, содержащий источник видовоптической активности, перераспределённой из работы глобальной модели.


$ cd AERGLOB

$ curl -o AEROSOL.dat \

http://clima-dods.ictp.it/data/d4/AEROSOL/AEROSOL.dat

Это входной файл aerosol для программы icbc.

4.4 Набор данных CLM

Если вы планируете использовать опцию CLM в модели, то вам необходимозагрузить серию файлов с данными поверхностных характеристик земли.


$ cd CLM

13

$ CLMURL="clima-dods.ictp.it/data/d4/CLM"

$ curl -o mksrf_fmax.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_fmax.nc.gz

$ curl -o mksrf_glacier.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_glacier.nc.gz

$ curl -o mksrf_lai.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_lai.nc.gz

$ curl -o mksrf_lanwat.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_lanwat.nc.gz

$ curl -o mksrf_navyoro_20min.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_navyoro_20min.nc.gz

$ curl -o mksrf_pft.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_pft.nc.gz

$ curl -o mksrf_soicol_clm2.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_soicol_clm2.nc.gz

$ curl -o mksrf_soitex.10level.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_soitex.10level.nc.gz

$ curl -o mksrf_urban.nc.gz \

http://$CLMURL/mksrf_urban.nc.gz

$ curl -o pft-physiology.c070207.gz \

http://$CLMURL/pft-physiology.c070207.gz

$ curl -o pft-physiology.c070207.readme.gz \

http://$CLMURL/pft-physiology.c070207.readme.gz

$ curl -o rdirc.05.061026.gz \

http://$CLMURL/rdirc.05.061026.gz

$ gunzip *.gz

Это входной файл для программы clm2rcm (См.п. 6.2.2).

4.5 Температура поверхности моря

Для испования модели с температурой океана, необходимы глобальные дан-ные SST. У вас есть различный выбор данных SST:

1. GISST - UKMO SST (Rayner et al 1996), 1 градус изhttp://www.badc.rl.ac.ukUKMO DATA преобразованный архив с прямым доступом к бинарно-му виду из оригинального формата ASCII.

2. OISST - CAC оптимальный интерполированный ежемесячный наборданных в оригинальном формате netCDF.

3. OI2ST - тоже, что и выше, только совместно SST и данные по морско-му льду (если включена опция морского льда в модели).

4. OI_WK - OISST CAC оптимальный интерполированный ежемесяч-ный набор данных в оригинальном формате netCDF.

5. OI2WK - тоже, что и выше,только совместно SST и данные по мор-скому льду

6. EH5RF - EC-MPI 6 часовые 1.875x1.875 данные с 1941 по 2000 года

14

7. EH5A2 - тоже, что и выше, только с 2001 по 2100 IPCC сценарий A2

8. EH5B1 - тоже, что и выше, только с 2001 по 2100 IPCC сценарий B1

9. EHA1B - тоже, что и выше, только с 2001 по 2100 IPCC сценарий A1B

10. ERSST - промежуточный 6-ти часовой проект ERA с ячейкой SST в1.5x1.5 градуса

11. ERSKT - тоже, что и выше ERA, но только верхняя температура

12. FV_RF - HadAMH_SST в оригинальном формате netCDF, с 1959 по1991 год

13. FV_A2 - тоже, что и выше, только IPCC сценарий A2

14. FV_B2 - тоже, что и выше, только IPCC сценарий B2

15. CCSST - CCSM3 POP gx1v3 преобразованные данные 1x1

16. HA_XX - данные HadGEM CMPI5 с XX в RF,26,45,85

17. CA_XX - данные CanESM CMPI5 с XX в RF,26,45,85

Сейчас, для нашего теста, мы загрузим только еженедельные данныеCAC OISST за период с 1981 года и по настоящее время.


$ cd SST

$ CDCSITE="ftp.cdc.noaa.gov/pub/Datasets/noaa.oisst.v2"

$ curl -o sst.wkmean.1981-1989.nc \

ftp://$CDCSITE/sst.wkmean.1981-1989.nc

$ curl -o sst.wkmean.1990-present.nc \

ftp://$CDCSITE/sst.wkmean.1990-present.nc

4.6 Глобальные данные поверхностной темпе-

ратуры и температуры атмосферы

Для начала необходимо создать начальные и граничные условия моделирегионального масштаба для интерполяции данных в ячейках RegCM извыходных данных Глобальной Климатической Модели. Данные GCM могутбыть взяты из любой поддерживаемой модели:

1. EINXX - 10-ти летние данные реанализа ECMWF INTERIM, XX могутиметь значения 25, 15 или 75 для разрешений 2.5x2.5L37, 1.5x1.5L37 и0.75x0.75L37. Временное разрешение - 4 раза в день.

2. ECMWF - ECMWF TOGA/WCRP перераспределённые данные - (ECWCRP).Переделанные PWC/ICTP в бинарные с прямым доступом, T42L15,Gaussian Grid. 1

1в версии RegCM 4.2 этот источник входных данных не тетировался

15

3. ERA40 - данные реанализа за 40 лет ECMWF, доступны здесьhttp://data.ecmwf.int/data/d/era40_daily,Уровни давления, 2.5x2.5L23, 4 раза в день.

4. ERAHI - данные реанализа за 40 лет ECMWF, оригинальная модель,уровни полей: T, U, V и log(Ps) в спектральном коэфициенте, Oro иQ в уменьшенной Gaussian grids. T159L60 (N80L60).

5. NNRPY - данные реанализа NCEP/NCAR, вы можете взять значения1 и 2 из 2-х экспериментов реанализа. Данные доступны в оригиналь-ном формате netCDF тутftp://ftp.cdc.noaa.gov/Datasets/ncep.reanalysis(1948− present, 2.5x2.5L13) и тутftp://ftp.cdc.noaa.gov/Datasets/ncep.reanalysis2(1979− 2009, 2.5x2.5L13).

6. NRP2W - небольшая область (взамен глобальной) NNRP1/2 для со-хранения дискового пространства. Это область может быть созданаиз оригинальных файлов при помощи средств NCO. 2

7. GFS11 - продукт FNL NCEP Global Forecast System (GFS), изhttp://dss.ucar.edu/datasets/ds083.2/data/fnl-yyyymm,Уровни давления 1.0x1.0L27, 4 раза в день.

8. FVGCM - FVGCM рассчитывалась группой PWC из Abdus SalamICTP. 3

9. EH5XX - Echam рассчитывалась группой MPI из Гамбурга, T63, Gaussiangrid. На сегодня рассчитано: 1941 − 2000, для сценария A1B рассчи-тано: 2001 − 2100. 17 уровней давления, 4 раза в день, бинарный сосвободным доступом.

10. ECEXY - часть группы прогнозов ECMWF, где X это номер версиимодели и Y это номер части группы, к примеру ECE24 означает мо-дель ECMWF версии 2, группы 4. Данные содержат 6-ти часовые гло-бальные данные уровней модели с поверхностным геопотенциальными натуральным логарифмом приземного давления.

11. CCSMN - незапакованные данные CCSM3 NETCDF L26 (6-ти часо-вые), глобальные или секторные, могут быть скачанны изhttp://www.earthsystemgrid.org

12. HA_XX - набор данных HadGEM CMPI5 с XX в RF,26,45,85

13. CA_XX - набор данных CanESM CMPI5 с XX в RF,26,45,85

14. FNEST - последующие однопроходные NEST из предыдущих запусковRegCM.

Загрузим для нашего теста данные EIN15 за период с 1 Января 00:00:00UTC по 31 Декабря 18:00:00 UTC 1990 года

2в версии RegCM 4.2 этот источник входных данных не тетировался3в версии RegCM 4.2 этот источник входных данных не тетировался

16


$ cd EIN15

$ mkdir 1990

$ cd 1990

$ ICTPSITE="clima-dods.ictp.it/data/d9/ERAIN150/1990/"

$ for type in "air hgt rhum uwnd vwnd"

do

for hh in "00 06 12 18"

do

curl -o ${type}.1990.${hh}.nc \

http://$ICTPSITE}/${type}.1990.${hh}.nc

done

done

С загруженными выше данными мы сможем протестировать RegCM внебольшом руководстве в следующей главе.

17

Глава 5

Запуск тестовой симуляции

с использованием модели

В этой главе рассмотрим запуск тестовой сессии с использованием примераконфигурационного файла, специально для этого подготовленного.

5.1 Создание окружения для запуска

Исполниемые файлы подготовлены в главе 3 и ждут нас, чтобы мы ихзапустили. Так что давайте дадим им шанс.

Запуст теста модели предполагает наличе около 100 Мб дискового про-странства для сохранения ДОМЕНА и начальных и граничных услови ICBCво входных и выходных файлах. Будем считать, что вы, как пользователь,создали рабочую папку на разделе диска с достаточным свободным диско-вым пространством, определённом ранее в переменной $REGCM_RUN

Мы настроим в этой директории стандартное рабочее окружение длямодели, тем самым научимся её запускать.

$ cd $REGCM_RUN

$ mkdir input output

$ ln -sf $REGCM_ROOT/Bin .

$ cp $REGCM_ROOT/Testing/test_001.in .

$ cd $REGCM_RUN

Сейчас мы готовы для изменения входного файла с настройками для от-ражения в нём расположения папок. Настроечный файл, форматированныйв стиле Fortran90 приемлемый для понимания программой, которая читаетего перед запуском для настройки параметров выполнения. Так что следу-ющий шаг немного мудрёный, так вам надо отредактировать файл с на-стройками с определённым синтаксисом. Откройте ваш любимый тектовыйредактор и загрузите файл test_001.in. Вам необходимо отредактироватьфайл в соответствии с нижеследующим:

Было:

dirter = ’/set/this/to/where/your/domain/file/is’,

18

Поменять на:

dirter = ’input/’,

Было:

inpter = ’/set/this/to/where/your/surface/dataset/is’,


inpter = ’$REGCM_GLOBEDAT’,

где $REGCM_GLOBEDAT это директория, где расположены входные гло-бальные данные, загруженные в главе 4.

Было:

dirglob = ’/set/this/to/where/your/icbc/for/model/is’,


dirglog = ’input/’,

Было:

inpglob = ’/set/this/to/where/your/input/global/data/is’,


inpglob = ’$REGCM_GLOBEDAT’,

и ещё немного:

Было:

dirout=’/set/this/to/where/your/output/files/will/be/written’


dirout=’output/’

Эти изменения просто отражают вышеобозначенную структуру катало-гов используемую в нашем примере, и любой из этих путей могут бытьразмещены в любом месте в вашей системе. Единственное ограничение -длина пути может содержать максимум 256 символов. Сейчас мы готовызапустить первую программу модели RegCM.

5.2 Создание ДОМЕНА используя рельеф

Первый шаг для создания ДОМЕНА - это локализация модели в мировомпространстве. Программа, которая это сделает для вас, используя глобаль-ные данные называется terrain.

Запустите программу terrain, введя следующие команды:

$ cd $REGCM_RUN

$ ./Bin/terrain test_001.in

Если всё правильно сконфигурировано, модель должна что-то написатьи последняя строка в этом выводе будет:

Grid data written to output file

Successfully completed terrain fields generation

Во входной директории появятся следующие два файла:

19

$ ls input

test_001_DOMAIN000.nc test_001_LANDUSE

Файл ДОМЕНА содержит локализованные базы данных топографии иlanduse, так же, как и информация проекции и маска поверхности моря.Второй файл содержит версию landuse, закодированную в ASCII, использу-емую для изменения, когда это необходимо. Мы рассмотрим использованияэтой возможности позже. Чтобы предварительно посмотреть содержимоеДОМЕНА, вы можете использовать программу GrADSNcPlot:

$ ./Bin/GrADSNcPlot input/test_001_DOMAIN000.nc

Если вы не знакомы с программой GrADS, введите последовательно сле-дующие команды в командной строке ga->:

ga-> q file

ga-> set gxout shaded

ga-> set mpdset hires

ga-> set cint 50

ga-> d topo

ga-> c

ga-> set cint 1

ga-> d landuse

ga-> quit

это нарисует топографию и landuse в графическом режиме X11.

5.3 Создание SST с использованием програм-

мы sst

Теперь мы готовы создать для модели Поверхностную Температуру Мо-ря, используя глобальные данные. Программа, которая сделает это для васназывается sst, запускается при помощи следующих команд:

$ cd $REGCM_RUN

$ ./Bin/sst test_001.in


Successfully generated SST

Во входной директории появится следующий новый файл:

$ ls input

test_001_DOMAIN000.nc test_001_LANDUSE test_001_SST.nc

Файл SST содержит Поверхностную Температуру Моря, позволяющуюиспользовать её для создания Начальных и Граничных Условий модели дляпериода, определённого в файле настройки. Ну и снова, вы можете захотетьипользовать программу GrADSNcPlot, чтобы посмотреть содержимое полу-ченного файла:

20

$ ./Bin/GrADSNcPlot input/test_001_SST.n


ga-> q file



ga-> set cint 2

ga-> d sst

ga-> quit

это нарисует интерполированные sst поля в графическом режиме X11.

5.4 Создание ICBC файлов используя програм-

му icbc

Следующим шагом создадим ICBC (Начальные Условия, Граничные Усло-вия) для самой модели. Программа, которая сделает это для вас называетсяicbc, запускается при помощи следующих команд:

$ cd $REGCM_RUN

$ ./Bin/icbc test_001.in


Successfully completed ICBC

Во входной директории появятся следующие два файла:

$ ls -1 input

test_001_DOMAIN000.nc

test_001_ICBC.1990060100.nc

test_001_ICBC.1990070100.nc

test_001_LANDUSE

test_001_SST.nc

Файлы ICBC содержат поверхностное давление, поверхностную темпе-ратуру, горизонтальные 3D компоненты ветра, 3D температуру и переме-шанные соотношения для домена RegCM за период и временное разреше-ние, описанное в файле настройки. И снова, вы можете захотеть ипользо-вать программу GrADSNcPlot, чтобы посмотреть содержимое полученногофайла:

$ ./Bin/GrADSNcPlot input/test_001_ICBC.1990060100.nc


21

ga-> q file



ga-> set cint 2

ga-> d ts

ga-> c

ga-> set lon 10

ga-> set lat 43

ga-> set t 1 last

ga-> d ts

ga-> quit

это нарисует интерполированные температурные поля в графическомрежиме X11, сперва на первом временном шаге, а потом на промежуткеодной из точек домена для всего месяца.

Вот сейчас мы готовы запустить модель!

5.5 Первая симуляция модели RegCM

На настоящий момент модель имеет все необходимые данные для запускатестовой симуляции, последней части нашего небольшого теста.

Командная строка в данном пункте может быть различной и зависитот прекомпилированной версии Serial или MPI. Для прекомпилированнойверсии MPI, будем считать, что ваш компьютер имеет 2-х ядерную архи-тектуру (dual core процессор, даже если это ноутбук). Измените оргумент-np 2 в соответсвии с количеством процессоров (ядер) вашей платформы(на моём ноутбуке QuadCore -np 4).

• вариант MPI

$ cd $REGCM_RUN

$ mpirun -np 2 ./Bin/regcmMPI test_001.in

• вариант Serial 1

$ cd $REGCM_RUN

$ ./Bin/regcmSerial test_001.in

Теперь модель запущена и последовательнось сообщений будут отобра-жены на экране. Так как эта симуляция скорей всего будет проведена безошибок, никаких остановок не ожидается, так что у вас есть время около10 минут для чашки кофе.

В конце симуляции модель отобразит на экране следущее сообщение:

RegCM V4 simulation successfully reached end

В выходной директории появятся четыре файла:

$ ls output

test_001_ATM.1990060100.nc test_001_SRF.1990060100.nc

test_001_RAD.1990060100.nc test_001_SAV.1990070100

1Использование нежелательно. Поддержка в будущих версиях будет прекращена.

22

файл ATM содержит статус атмосферы из модели, файл SRF содержитповерхностные переменные диагностики и файл RAD содержит радиацию ипериод симуляции для перезапуска теста, таким образом можно разделитьдлительную симуляцию на несколько коротких.

Чтобы посмотреть пример в поверхностных полях, запустите следую-щую команду:

$ ./Bin/GrADSNcPlot output/test_001_SRF.1990060100.nc

Разобравшись с использованием GraDS, вы сможете отобразить различ-ные переменные в файле.

Это последняя стадия нашего маленького теста, и в следующей главе мырассмотрим как сконфигурировать модель для ваших исследовательскихцелей.

23

Глава 6

Локализация модели и

запуск симуляции

В этой главе мы исследуем более подробно детали входного конфигураци-онного файла, дав вам подробную информацию о способностях модели.

6.1 Закоментированные строки

В данной главе мы расскажем вам о закоментированных строках во вход-ном файле настройки, который вы можете найти в папке $REGCM_ROOT/Doc

, файл с именем README.namelist. Расскажем про программы подробнее,кроме программ - помощников для GrADS,используя этот входной конфи-гурационный файл, который уникальный для каждой специфической си-муляции. Файл конфигурации разделён на строфы, каждая из которых по-свещена настройке возможностям модели. Строфа начинается со знака &

следующая за именем строфы и заканчивающаяся одиночной строкой сознаком \.

6.1.1 Строфа dimparam

Эта строфа содержит информацию о базовых размерах домена X,Y и Z, ис-пользуемую распределителем динамической памяти операционной системыдля хранения внутренних переменных.

&dimparam

iy = 34, ! Количество точек в направлениях Север/Юг

jx = 48, ! Количество точек в направлениях Запад/Восток

kz = 18, ! Число вертикальных уровней

dsmin = 0.01, ! Минимальное стандартное отклонение (только если kz не равно 14, 18, или 23)

dsmax = 0.05, ! Максимальное стандартное отклонение (только если kz не равно 14, 18, или 23)

nsg = 1, ! Для подрайонов, число точек разложения. Если nsg=1, то разложение не

! производится. В данный момент CLM НЕ работает с разложением.

/

Вот что вам необходимо знать:

1. В текущей версии 4.2 распараллеливание выполнения модели распре-деляется между процессорами в направлении jx (долгота). Минималь-

24

ная нагрузка процессора - 3 пункта в направлении jx, так что макси-мальное количество процессоров для параллельной работы ограничи-вается всего 16. В будущем, команда ICTP планирует представить 2Dразложение.

2. Если выбрано собственное количество сигма уровней, (не 14, 18 или23), то актуальное значение сигма рассчитывается минимизарованиемкоэффициентов a, b по формуле:

dsig(i) = dsmax ∗ ai−1∗ b0.5∗(i−2)∗(i−1) (6.1)

производное от рекурсивного отношения:

dsig(i) = a(i) ∗ dsig(i− 1) (6.2)

где a(i) = b ∗ a(i− 1). Мы в ICTP обычно используем 18 уровней.

3. Определяя число nsg больше, чем единицу, включает расчёт подрай-она модели BATS. Но пока у нас нет планов по расширению этойопции в модели CLM. Это затрагивает только расчёты переменныхповерхности. Все динамические переменные всё ещё рассчитываютсяна грубой решётке. Дождь в данной реализации также расчитываетсяна грубой решётке.

6.1.2 Строфа geoparam

Эта строфа используется программой terrain для привязки района моделик поверхности земли. Модель RegCM использует ограниченное количествоинструментов проекции. Значения этой строфы используется другой про-граммой terrain проводящую связь с информацией о геолокации в файлеDOMAIN.

Первый шаг в любой программе - это выбор модели домена и разреше-ния. Здесь нет каких-либо ограничений в выборе, которые, как вы знаете,в основном определяются мощностями вычислительных ресурсов. Домендолжен быть достаточно большой, чтобы позволить просчитать все своисобственные циклы и включить все уместные попытки и процессы. И разре-шение также должно быть достаточным, чтобы захватить локальные про-цессы и влияния. (имеется в виду ожидаемая комплексная топография иповерхность земли).

С другой стороны, необходимое процессорное время увеличивается в ра-зы с увеличением разрешения и размера домена, так что необходимо достиг-нуть компромис между этими двумя фактами..

Обычно золотая середина достигается экспериментальным путём, пони-манием проблемы или путём проб и ошибок. Однако есть одна подсказка- остарегайтесь пересечения границ домена с основными топологическимисистемами.

Причина такому поведению - несоответствие разрешения грубого мас-штаба горизонтальных движущихся полей полям модели. И наличие грубойтопографии может сгенерировать локальный эффект (к примеру локаль-ные зоны с осадками) который не верно воспримется моделью, по крайнеймере в смежных зонах.

25

&geoparam

iproj = ’LAMCON’, ! Картографическая проекция Домена. Поддерживаемы значения:

! ’LAMCON’, равноугольный Ламберт.

! ’POLSTR’, Полярная стереоскопическая. (Не работает)

! ’NORMER’, Нормальный Меркатор.

! ’ROTMER’, Развёрнутый Меркатор.

ds = 60.0, ! Горизонтальное разрешение ячейки в км

ptop = 5.0, ! Давление верха модели в cbar

clat = 45.39, ! Центральная широта домена модели в градусах

! Северная полусфера позитивная

clon = 13.48, ! Центральная долгота домена модели в градусах

! Запад - позитивный.

plat = 45.39, ! Широта полюса (только для проекта развёрнутого Меркатора)

plon = 13.48, ! Долгота полюса (только для проекта развёрнутого Меркатора)

truelatl = 30.0, ! Истинная широта Ламберта (низкая сторона широты)

truelath = 60, ! Истинная широта Ламберта (высокая сторона широты)

i_band = 0, ! Используется ТОЛЬКО при активированной опции BAND.

/

Вам необходимо знать следующее:

1. Различниые движки проекции производят лучшие результаты и за-висят от позиции и протяжённости домена. В особенности не думая ополусфере:

• Средняя широта (около 45 градусов) - равноугольный Lambert

• Полярная широта (более 75 градусов) - Полярная стереоскопиче-ская

• Низкая широта (до 30 градусов и пересечение экватора) - Мер-катор

• Пересекая более 45 градусов протяжённости по широте - Развёр-нутый Меркатор

2. Модель гидростатического движка не позволяет использовать разре-шение меньше, чем 20 км. Если вы хотите разрешение больше, прими-те решение испольовать схему разбиения на более мелкие зоны. Ко-манда ICTP планирует в будущем представить не гидростатическоесжимающее яро для модели RegCM.

3. Задранное верхнее давление модели может принести вам проблемыв регионах с комплексной топографией. Подумайте об этом дважды,перед принятием решения.

4. Всегда точно определяйте центральную точку домена clat и clon, ипотом уже двигайте по немногу для точной настройки. При неболь-шом сдвиге позиции некоторые тесты позволят вам получить лучшиерезультаты береговых линий и топографии в грубом разрешении.

5. Используя проекцию LAMCON, побеспокойтесь расположить две истин-ные широты вокруг первой и третьей четвертей широты пространствадомена для лучшей корректировки искривления проекции домена.

6. Позиция полюса развёрнутого меркатора должна быть на столькоблизко к центру домена, на сколько это возможно.

7. Для параметра i_band смотрите ниже в разделе BAND обсуждаемая вглаве 6.2.1.

26

6.1.3 Строфа aerosolparam

Эта строфа позволяет использовать данные аэрозоли в модели. Это вклю-чает опцию расчёта баз данных текстур почв в программе terrain и кон-тролировать размеры оптических активных исследований, используемые вактивной химической части рачёта модели.

&aerosolparam

aertyp = ’AER00D0’ ! Использование базы данных аэрозоли

! Одна из:

! AER00D0 -> Неизвестная аэрозоль, пыль не используется

! AER01D0 -> Биомасса, SO2 + BC + OC, без пыли

! AER10D0 -> Антропогенная, SO2 + BC + OC, без пыли

! AER11D0 -> Антропогенная+Биомасса, SO2 + BC + OC, без пыли

! AER00D1 -> Без аэрозоли, с пылью

! AER01D1 -> Биомасса, SO2 + BC + OC, с пылью

! AER10D1 -> Антропогенная, SO2 + BC + OC, с пылью

! AER11D1 -> Антропогенная+Биомасса, SO2 + BC + OC, с пылью

ntr = 4, ! Параметры исследований: количество исследований

nbin = 2, ! Параметры исследований: количество ячеек для пыли

/


1. Если aertyp будет AER00D0, то это сделает модель нечувствительнойк активной химии.

2. Общее число исследований ntr должно быть болше числа nbin.

3. Если активированы Антропогенные и/или Биомасные опции, то мо-дели необходимо расчитывать и аэрозольную часть. Это может бытьзапущено на том же уровне, как и программа sst с некоторым изме-нением в синтаксе вызова программы. Просто замените sst на aerosol.

$ cd $REGCM_RUN

$ ./Bin/aerosol myregcm.in

Программа aerosol подготовит набор данных по излучению, использу-емую в дальнейшем моделью для расчёта разновидностей эффектовхимической оптической активности для расчёта радиации. Поверх-ностное излучение пыли рассчитается с использованием базы данныхтекстур почв, подготовленной программой terrain, если в настройкахaertyp значение 0 будет поменяно на 1.

6.1.4 Строфа terrainparam

Эта строфа используется программой terrain, чтобы узнать как вы хоти-те сгенерировать файл DOMAIN. Вы можете контролировать её работу ис-пользую несколько параметров, чтобы получить наилучшую репрезента-тивность физической реальности. Не думайте, что вы можете сделать этона ранней стадии. Имея хорошую репрезентативность поверхности, мож-но указать на ценный результат в последствии, когда модель просчитаетклиматические параметры.

&terrainparam

domname = ’AQWA’, ! Имя домена. Управляет обозначением входных файлов

ntypec = 5, ! Разрешение глобальной территории и данных landuse

27

! Используйте 60, для разрешения в 1 градус

! 30, для разрешения в 30 минут



! 3, для разрешения в 3 минуты

! 2, для разрешения в 2 минуты

ntypec_s = 2, ! Тоже самое для subgrid (Только если nsg > 1)

smthbdy = .false., ! Флаг управления сглаживанием

! true -> Использовать экстра сглаживание на границах

lakedpth = .false., ! Если используете lakemod (смотрите ниже), то начните

! с программы terrain с доменом измерения глубин

fudge_lnd = .false., ! Выдуманный флаг контроля, для ячейки landuse

fudge_lnd_s = .false., ! Выдуманный флаг контроля, для подячейки landuse

fudge_tex = .false., ! Выдуманный флаг контроля, для ячейки текстуры

fudge_tex_s = .false., ! Выдуманный флаг контроля, для подячейки текстуры

fudge_lak = .false., ! Выдуманный флаг контроля, для ячейки озера

fudge_lak_s = .false., ! Выдуманный флаг контроля, для подячейки озера

h2opct = 75., ! Покрывайте минимум H2O процентов принимая во внимание воду

dirter = ’input/’, ! Дитектория для выходных файлов terrain

inpter = ’globdata/’, ! Директория для входных файлов данных SURFACE

/


1. Имя домена domname будет управлять условием наименования выход-ного файла, ко всем создаваемым файлам будет добавлен префикс какв версии 3, дающий вам возможность разделить различные запуски.Старайтесь всегда использовать смысловые имена.

2. Версия 4.2 содержит одиночный 30-ти секундный входной набор дан-ных. Параметр ntypec управляет начальными субобразцами входныхданных до сглаживающей интерполяции, выполняемой программойterrain.

3. Используйте lakedepth, если вы планируете использовать потом мо-дель Hostetler. Это будет в последствии полезно для измерения глу-бины моря в паре с моделью океана. Парная модель движка RegCMбудет включена в последующих релизах.

4. Вы можете контролировать финальную маску земля-вода используяпараметр h2opct. Этот параметр может быть полезен для большегоколичества точек, чем при расчёте движком простого интерполирова-ния. Попробуйте это с различными значениями для поиска наилучшейточности земли. Нулевое значение используется просто для интерпо-ляции, большие значения рапространится на океанские точки земли винтерфейсе земля-вода.

5. Некторые флаги управляют возможностями программы terrain, что-бы изменить типы классов переменных в запросе файла DOMAIN. Выможете изменить запрос интерфейса landuse, текстуры и озеро/земля.Запустив один раз программу terrain, сгенерируете последователь-ность ASCII файлов, которые вы сможете отредактировать при по-мощи любого текстового редактора. Запустив программу terrain вовторой раз, и установив флаг fudge, заставите программу переписатьвыбранную переменную, изменённую в файлеASCII. Это может бытьполезно для чувствительных экспериментов с поверхностной модельюBATS или создать сценарий эксперимента.

28

6. Некоторые типы земной поверхности в BATS были немного протести-рованы и используются, либо экстремально упрощены и это должнобыть использовано с осторожностью. Специальные типы: морской лёд,болото/топь, sea ice, орошённые культуры, ледник. Если такие типыпредставлены в домене, советуем вам осторожно проверять работу мо-дели на таких точках, и в конце концов заменить эти типы другими.

7. Директория inpter предполагает наличие содержания директории SURFACE,где хранятся глобальные данные netCDF. Общая длина имени путиограничего 256 символами.

8. Если библиотека netCDF скомпилирована с поддержкой OpenDAP,то можно использовать URL в качестве пути переменных dirter иinpter. Имейте в виду ограничение в 256 символов для путей во всейпрограмме. Для программы terrain вы можете захотеть попробоватьследующий URL:http://clima-dods.ictp.it/thredds/dodsC

9. База данных текстур соберётся, если активирована моель аэрозоли.Это контролируется флагом AERTYP. Смотрите выше в 6.1.3.

6.1.5 Строфа globdatparam

Эта строфа используется программами sst и icbc. Вы можете сообщим имкак учитывать начальные и граничные условия.

&globdatparam

ibdyfrq = 6, ! интервал граничных условий (в часах)

ssttyp = ’OI_WK’, ! Типы используемой морской поверхностной температуры

! Один из: GISST, OISST, OI2ST, OI_WK, OI2WK,

! FV_RF, FV_A2, FV_B2,

! EH5RF, EH5A2, EH5B1, EHA1B,

! ERSST, ERSKT, CCSST, CA_XX, HA_XX

dattyp = ’EIN15’, ! Типы используемых данных анализа

! Один из: ECMWF, ERA40, EIN75, EIN15, EIN25,

! ERAHI, NNRP1, NNRP2, NRP2W, GFS11,

! FVGCM, FNEST, EH5RF, EH5A2, EH5B1,

! EHA1B, CCSMN, ECEXY, CA_XX, HA_XX

gdate1 = 1990060100, ! Начальная дата для генерации данных ICBC

gdate2 = 1990070100, ! Конечная дата для генерации данных ICBC

calendar = ’gregorian’, ! Тип календаря (gregorian, noleap или 360_day)

dirglob = ’input/’, ! Путь для сохранения входных файлов ICBC

inpglob = ’globdata/’, ! Путь для глобальных входных данных ICBC.

! Посмотрите http://users.ictp.it/~pubregcm/RegCM4/globedat.htm

! для понимания как загрузить их.

/


1. Временное окно gdate для создания ICBC должно быть всегда боль-ше, по сравнению с временным окном, в котором вы планируете запу-стить модель. Разница между GCM и продуктами реанализа являетсяразличная длительность года. Например, данные реанализа основы-ваются на реальной длительности года (365 дней + реальные високос-ные года, таким образом средняя продолжительность года - 365.2422),длительность года CCSM - 365 days (нет високосного года), HadCM

29

имеет длину года 360 дней (30-ти дневные месяца). Длительность го-да в RegCM4 должна быть такой же, как и испытуемые поля, и этоможно установить переменной dayspy. Пожалуйста всегда проверяйтесогласованность длины года.

2. Даже если присутствуют, не все входные движки полностью проте-стированы. Некоторым из ним нужны данные, которые переформати-рованы в ICTP (они не в оригинальном формате, как распространя-емые произведёнными их институтами). Некоторые входные данныераспространяются ICTP не бесплатно, и вам необходимо специальноесоглашение с владельцами, чтобы использовать их. К счастью ситуа-ция изменяется и обмен данными становится более распространённойпрактикой для науки в сфере климата.

3. Ограничения по длине такие же, как в описании строфы terrainparam, описанные в 7.

6.1.6 Строфа ioparam

&ioparam

ibyte = 4, ! Количество байт для записи. Обычно 4

/

Оставьте это нетронутым. Модель ожидает входной размер записи в 4байта. Вам необходимо изменить некоторые параметры компиляции, еслижелаете использовать это значение. 1

6.1.7 Строфа debugparam

Эта строфа используется всеми программами RegCM для включения/отключениянекоторых отладочных сообщений. В текущем релизе этот флаг применимтолько самой моделью. Если вы не разработчик, то скорее всего вам этаопция не нужна.

&debugparam

debug_level = 0, ! Текущие значения 2 и 3 контролирует предыдущий флаг DIAG

dbgfrq = 3, ! Интервал для вывода сообщений если debug_level >= 3

/

Просто примите к сведению возможность применения, выходной файлсинхронизируется с библиотекой netCDF. Если вы хотите проследить шагза шагом выполение модели, установите значение переменной debug_level

равной 3.

6.1.8 Строфа boundaryparam

Существующие ограничения модели, в порядке запуска RegCM4, требуетобеспечение метеорологических начальных и временных зависимостей го-ризонтальных граничных условий, типовых для компонентов ветра, темпе-ратуры, водяного пара и приземного давления. Это получается путём ин-терполяции выхода реанализа наблюдений или симуляций глобальной кли-матической модели, которая таким образом "двигает"региональную клима-тическую модель.

1Эта опция будет удалена в будущих релизах

30

Вторичные граничные условия (LBC) обеспечиваются через так назы-ваемый метод расслабления/рассеивания, который состоит из:

1. выбора вторичной буферной зоны из n ширины решётки (nspgx)

2. интерполяции больших двигающихся масштабов полей в модель ре-шётки

3. применения условий расслабления + рассеивания

∂α

∂t= F (n)F1 ∗ (αLBC − αmod)− F (n)F2 ∗∆2(αLBC − αmod) (6.3)

где α это прогностическая переменная (компоненты ветра, температу-ра, водяной пар, приземное давление). Первое условие для rhs являет-ся расслабление Ньютона, которое приносит моделе решение (mod) понаправлению к полю LBC (LBC) и второе условие распространяетсямежду решением модели и LBC. F (n) это экспоненциальная функция,вычисляемая как:

F (n) = exp

(

−(n− 1)

anudge(k)

)

(6.4)

Где n это дистанция точки решётки от границы (варьируется от 1до nspgx): n− 1 это наиболее удалённая от середины точка решётки,n = 2 - примыкающая и т.д. Массив anudge определяется силой ата-ки LBC и зависит от уровня модели k. На практике F (n) равна 1 намаксимально удалённой от центра точке линии решётки, и увеличива-ется экспоненциально к 0 от внутреннго края буферной зоны (nspgd)в норме, отпределённой anudge. Большие буферные зоны и большиезначения anudge увеличат намного больше форсирование в LBC.

Типично для размеров домена в 100 точек решётки мы используемширину зоны буфера в 10 − 12 точек решётки, для больших доменов этазона буфера может увеличиться до значений 15 или даже 20.

В модели anudge есть три увеличивающихся значения с нижнего до сред-него и высшего слоя тропосферы. На пример для nspgx = 10 мы используемanudge равную 1, 2, 3 для нижнего, среднего и верхнего слоя тропосферысоответственно.

Это позволяет точнее сфокусироваться на верхнем слое тропосферы что-бы гарантировать лучшее постоянство на больших масштабах циркуляциис форсированием LBC, пока доступна большая свобода модели в нижнемслое тропосферы, где форсируется локальное высокое разрешение (напри-мер комплексная топография) и более важна.

Для nspgx равной 15 − 20, на пример, значения anudge увеличатся до2, 3, 4. Как правило, выбор максимального значения anudge должно следо-вать следующим условиям:

(nspgx− 1)

anudge(k)≥ 3 (6.5)

&boundaryparam

nspgx = 12, ! nspgx-1 представляет собой число пересечённых точек слайсов на

! граничных sponge или расслабленных граничных условиях.

nspgd = 12, ! nspgd-1 представляет собой число точек слайсов на

31

! граничных sponge или расслабленных граничных условиях.

high_nudge = 3.0, ! Намеченное значение высокий диапазон

medium_nudge = 2.0, ! Намеченное значение средний диапазон

low_nudge = 1.0 ! Намеченное значение низкий диапазон

/

6.1.9 Строфа modesparam

Это не нужно изменять. Оставьте дефолтное значение.

&modesparam

nsplit = 2, ! Число od разделённых exp режимов

/

6.1.10 Строфа restartparam

Эта строфа даёт вам контроль над временным периодом модели, котораясимулируется в текущий момент времени. Вероятно вы захотите разделитьдлительные вычисления, которые вы приготовили в ICBC на короткие ча-сти, чтобы распределить использование HPC совместно с другими иссле-дованиями. Модель RegCM позволяет перезапускаться, так чтобы быть бо-лее дружественными к исследованиями других проектов, которые могут неимеют такой удачи (кроме случая, когда вы срочно подготавливаете пуб-ликацию).

&restartparam

ifrest = .false. , ! Если перезапускаться

mdate0 = 1990060100, ! Глобальный запуск (в основном вероятно тоже что и gdate1)

mdate1 = 1990060100, ! Дата запуска в этот момент

mdate2 = 1990060200, ! Дата конца запуска в этот момент

/


1. После запуска симуляции, при перезапуске НИКОГДА не меняетсязначение mdate0. Правильная схема перезапуска будет:

• Замените ifrest на .true.

• Замените mdate1 на значение в mdate2

• Определите новое значение для mdate2

2. Полагайте, что текущее условие RegCM назначать полночь первогодня месяца в качестве последнего временного шага в предыдущем ме-сяце, кроме выходного файла первой модели (ifrest = .false.). Поэтой причине лучше использоать в качестве старта и окончания ме-сячные границы. Обычно мы рассматриваем месячный файл данныхосновной частью выхода. Каждый раз вы рассматриваете месяц и навыходе получаете новый месячный файл.

6.1.11 Строфа timeparam

Эта строфа содержит внутренние временные шагов модели, используемыемоделью как основные интегральные временные интервалы и триггеры длявызова внутренних параметрических схем.

32

&timeparam

dt = 150., ! временной шаг в секундах

dtrad = 30., ! временной интервал расчёта солнечной радиации (минуты)

dtabem = 18., ! временной интервал расчёта излучения поглащения (часы)

dtsrf = 600., ! временной интервал, для вызваного расчёта земной модели (секунды)

/


1. Динамичаское гидростатическое ядро RegCM требует постоянного вре-менного шага, и вам необходимо в ручную найти правильное значение,которое разрешит не сломать условия Courant–Friedrichs–Lewy, при-нимая во внимание [1]. Хорошее правило иметь dt не более трёх зна-чений ds в , определённые в строфе geoparam в секции 6.1.2. Большеезначение может уменьшить время выполнения, но в случае сильнойадвекции может направить на не точное вычисление или даже нару-шение условий CFL и отклонение решения.

2. Все другие внутренние временных шаги необходимо разделять с базо-вым временным шагом. Имейте в виду, что временные периоды раз-ные для конкретно взятого параметра по отношению к другому, такчто вам необходимо конвертировать с точностью до секунды разныевременные интервалы.

3. В случае строгого поверхностного градиента, меньшее значение по-верхностного временного шага может помочь модели лучше описатьвзаимодействие с атмосферой и получить стабильное решение.

4. Если вы получите нестабильные условия, то способность модели к пе-резагрузке может помочь вам найти правильный временной шаг дляособенного периода, используя различный временной шаг в различ-ных разах.

6.1.12 Строфа outparam

Эта строфа контролирует выходной движок модели, позволяющая вам вклю-чать/отключать различные выкладки или изменять частоты полей, запи-сываемых в файле.

&outparam

ifsave = .true. , ! Создавать файлы SAV для перезапуска

savfrq = 48., ! Частота в часах для их создания

ifatm = .true. , ! Выводить ATM ?

atmfrq = 6., ! Частоты в часах для записи в ATM

ifrad = .true. , ! Выводить RAD ?

radfrq = 6., ! Частоты в часах для записи в RAD

ifsrf = .true. , ! Выводить SRF ?

ifsts = .true. , ! Выводить STS ?

ifsub = .true. , ! Выводить SUB ?

srffrq = 3., ! Частота в часах для записи в SRF и SUB (и CLM)

iflak = .true., ! Выводить LAK ?

lakfrq = 6., ! Частота в часах для записи в LAK если lakemod в 1

! Это дожно быть целое число, разделённое на batfrq

ifchem = .true., ! Выводить CHE ?

chemfrq = 6., ! Частота в часах для записи в CHE

atm_enablevar = 14*.true., ! Маска для отключения в итоге переменной ATM

srf_enablevar = 24*.true., ! Маска для отключения в итоге переменной SRF

33

sts_enablevar = 9*.true., ! Маска для отключения в итоге переменной STS

lak_enablevar = 16*.true., ! Маска для отключения в итоге переменной LAK

sub_enablevar = 16*.true., ! Маска для отключения в итоге переменной SUB

rad_enablevar = 15*.true., ! Маска для отключения в итоге переменной RAD

che_enablevar = 17*.true., ! Маска для отключения в итоге переменной CHE

dirout = ’./output’, ! Путь до папки, куда будут сохраняться выходные файлы

/


1. Поверхностные поля имеют плохие значения в интервалах, заданныхзначениями частоты, а динамические поля взамен значений точки ввыходном времени. Обратитесь к Справочному Руководству [2] длядетилизированного описания выходных полей модели.

2. Если химическая или модель озера на включены, то значения управ-ляющего флага не учитываются. Если значение nsg не больше, чем вdimparam 6.1.1, то также флаг ifsub не учитывается.

3. Есть ограничения для переменной пути в 256 символов. Этот путьдолжен указывать на локальный диск с правами записи для текущегопользователя.

4. Использование логического массива enablevar предназначен для за-щиты записи переменной зависимости во времени в выходной файл впорядке, как они сохранены в выходной файл самостоятельно. Имейтев виду, что переменные time, tbnds и ps не могут быть выключены.

6.1.13 Строфа physicsparam

Эта строфа контролирует физику модели. У вас есть несколько опций здесь,и наилучший путь для выбора нужных вам, это внимательно прочитатьСправочное Руководство [2]. Основная цель данного руководства не раска-зать всё в подробнейших деталях, а поведать о том, что вам в действитель-ности может понадобиться для запуска некоторых экспериментов, особеннос различными множественными конвекционными схемами перед тем, какнайти наилучшие настройки модели. Даже не смотря на то, что смешан-ные конвекционные схемы (Grell over land и Emanuel over ocean) кажетсяобеспечивают в общем лучший результат, наш опыт подсказывает, что несуществует схемы, которая работает лучше везде. Поэтому мы всегда со-ветуем делать несколько чувствительных экспериментов, чтобы выбратьнаилучшую схему для вашего случая.&physicsparam

iboudy = 5, ! Условия схемы Горизонтальных Границ

! 0 => Фиксировано

! 1 => Расслабление, линейная техника

! 2 => Время-зависимая

! 3 => Время и впускная/выпускная зависимость

! 4 => Топь (Perkey & Kreitzberg, MWR 1976)

! 5 => Расслабление, экспоненциальная техника.

ibltyp = 1, ! Схема Граничного слоя

! 0 => Идеальная жидкость

! 1 => Holtslag PBL (Holtslag, 1990)

! 2 => UW PBL (Bretherton and McCaa, 2004)

! 99 => Holtslag PBL, с UW в диагональном режиме

icup = 4, ! Схема конвекции Кучевых Облаков

! 1 => Kuo

! 2 => Grell

! 3 => Betts-Miller (1986) НЕ РАБОТАЕТ !!!

34

! 4 => Emanuel (1991)

! 5 => Tiedtke (1986) НЕ ТЕСТИРОВАЛАСЬ !!!

! 99 => Использование Grell over land и Emanuel over ocean

! 98 => Использование Emanuel over land и Grell over ocean

igcc = 1, ! Схема замкнутых Кучевых Облаков Grell Scheme

! 1 => Arakawa & Schubert (1974)

! 2 => Fritsch & Chappell (1980)

ipptls = 1, ! Влажностная схема

! 1 => Ясная влажность (SUBEX; Pal et al 2000)

iocnflx = 2, ! Схема Океанских Течений

! 1 => Использование BATS1e Монин-Обухов

! 2 => Zeng et al (1998)

iocnrough = 1, ! Использовать грубую формулу Океана Zeng

! 1 => (0.0065*ustar*ustar)/egrav

! 2 => (0.013*ustar*ustar)/egrav + 0.11*visa/ustar

ipgf = 0, ! Схема Pressure gradient force

! 0 => Использовать полные поля

! 1 => Гидростатическое вычитание со смешанной температурой

iemiss = 0, ! Расчёт излучения

lakemod = 0, ! Использовать модель озера

ichem = 1, ! Использовать модель активной химической аэрозоли

scenario = ’A1B’, ! Сценарии IPCC для использования в A1B,RF,A2,B1,B2

! Сценарии RCP для использования в RCP3PD,RCP4.5,RCP6,RCP8.5

idcsst = 0, ! Использование дневного цикла схемы sst

iseaice = 0, ! Модель эффектов морского льда

idesseas = 1, ! Модель сезонных пустынных изменчивостей альбедо

iconvlwp = 1, ! Использование конвекционных текучих жидкостных путей как крупно

! масштабных

\

6.1.14 Строфа subexparam

Эта строфа контролирует схему влажности. Пожалуйста аккуратно обду-мывайте настройку этого параметра. В данный момент мы используем сле-дующие настройки в ICTP.

&subexparam

ncld = 1, ! Число нижних уровней модели без облаков

fcmax = 0.80, ! Максимальная фракция закрытия облаков

qck1land = .250E-03, ! Авто изменение масштаба для Земли

qck1oce = .250E-03, ! Авто изменение масштаба для Океана

gulland = 0.4, ! Часть Gultepe eqn (qcth) когда появляются осадки

guloce = 0.4, ! Часть Gultepe eqn (qcth) для океана

rhmax = 1.01, ! RH на whicn FCC = 1.0

rh0oce = 0.90, ! Относительный порог влажности для океана

rh0land = 0.80, ! Относительный порог влажности для земли

tc0 = 238.0, ! Ниже этой температуры, rh0 начинает приближаться к единству

cevap = .100E-02, ! Коэфициент масштаба испарения дождевых капель [[(кг м-2 с-1)-1/2]/с]

caccr = 3.000, ! Масштаб разрастания дождевых капель [м3/кг/с]

cllwcv = 0.3E-3, ! Содержание текучей воды в облаках для конвекционных осадков

clfrcvmax = 0.25, ! Максимальное покрытие фракций облаков для конвекционных осадков

cftotmax = 0.75, ! Максимальное полное покрытие фракций облаков для радиации

/

Мы выявили, что RegCM4 особенно чувствительна к следующему:

1. cevap : увеличение cevap в основном уменьшает осадки

2. gulland, guloce : увеличение guland/guloce в основном направляет куменьшению осадков

35

6.1.15 Строфы grellparam, emanparam и tiedtkeparam

Здесь вы можете настроить схему конвекции, выбранную выше в 6.1.13, счислом icup равным 2, 4, 98, 99.

&grellparam

shrmin = 0.25, ! Минимальный эффект Shear в эффективности осадков

shrmax = 0.50, ! Максимальный эффект Shear в эффективности осадков

edtmin = 0.25, ! Минимальная эффективность осадков

edtmax = 0.50, ! Максимальная эффективность осадков

edtmino = 0.25, ! Минимальная эффективность осадков (o var)

edtmaxo = 0.50, ! Максимальная эффективность осадков (o var)

edtminx = 0.25, ! Минимальная эффективность осадков (x var)

edtmaxx = 0.50, ! Максимальная эффективность осадков (x var)

shrmin_ocn = 0.25, ! Минимальный эффект Shear в эффективности осадков в точках ОКЕАНА

shrmax_ocn = 0.50, ! Максимальный эффект Shear в эффективности осадков

edtmin_ocn = 0.25, ! Минимальная эффективность осадков

edtmax_ocn = 0.50, ! Максимальная эффективность осадков

edtmino_ocn = 0.25, ! Минимальная эффективность осадков (o var)

edtmaxo_ocn = 0.50, ! Максимальная эффективность осадков (o var)

edtminx_ocn = 0.25, ! Минимальная эффективность осадков(x var)

edtmaxx_ocn = 0.50, ! Максимальная эффективность осадков (x var)

pbcmax = 150.0, ! Максимальная глубина (мб) стабильного слоя b/twn LCL & LFC

mincld = 150.0, ! Минимальная глубина облака (мб).

htmin = -250.0, ! Минимальный конвекционный нагрев

htmax = 500.0, ! Максимальный конвекционный нагрев

skbmax = 0.4, ! Максимальная базовая высота облака в sigma

dtauc = 30.0, ! Fritsch & Chappell (1980) ABE Removal Timescale (min)

/

&emanparam

minsig = 0.95, ! Наинисший уровень sigma от которого может появиться конвекция

elcrit = 0.0011, ! Автоконвенционный порог содержания воды (g/g)

tlcrit = -55.0, ! Ниже tlcrit автоконвекционный порог равен 0

entp = 1.5, ! Коэфициент смешивания в формулировке подгонки

sigd = 0.05, ! Фрацкионные зоны, покрытые ненасыщенным dndraft

sigs = 0.12, ! Фракции выпадающих осадков снаружи облака

omtrain = 50.0, ! Скорость падения дождя (Pa/s)

omtsnow = 5.5, ! Скорость падения снега (Pa/s)

coeffr = 1.0, ! Коэфициент, управляющий масштабом парообразования дождя

coeffs = 0.8, ! Коэфициент, управляющий масштабом парообразования снега

cu = 0.7, ! Коэфиент, управляющий конвекционным моментом транспорта

betae = 10.0, ! Контролирует downdraft масштабом скорости

dtmax = 0.9, ! Максимальная негативное пакетное температурное волнение ниже LFC

alphae = 0.2, ! Контролирует масштаб приближения к квази-равновесию

damp = 0.1, ! Контролирует масштаб приближения к квази-равновесию

/

&tiedtkeparam

iconv = 1, ! Актуально используемая схема.

entrpen = 1.0D-4, ! Увлечённый масштаб для проникающей конвекции

entrscv = 3.0D-4, ! Увлечённый масштаб для повержностной конвекции

entrmid = 1.0D-4, ! Увлечённый масштаб для среднеуровневой конвекции

entrdd = 2.0D-4, ! Увлечённый масштаб для downdrafts облаков

cmfcmax = 1.0D0, ! Максимальное значение massflux

cmfcmin = 1.0D-10, ! Минимальное значение massflux (для безопасности)

cmfdeps = 0.3D0, ! Фракциональная massflux для downdrafts в lfs

rhcdd = 1.0D0, ! Относительное насыщение в downdrafts

cmtcape = 40.0D0, ! Параметр настройки временного масштаба CAPE

zdlev = 1.5D4, ! Запрещённый ливень до этой высоты

cprcon = 1.0D-4, ! Коэфициенты для определения конвекции

nmctop = 4, ! Максимальный уровень для базы облаков в среднеуровневой конвекции

cmfctop = 0.35D0, ! Относительная облочная massflux на уровне выше неплавучести

36

lmfpen = .true., ! Истина, если проникающая конвекция включена

lmfscv = .true., ! Истина, если поверхностная конвекция включена

lmfmid = .true., ! Истина, если средневолновая конвекция включена

lmfdd = .true., ! Истина, если облочная downdraft включена

lmfdudv = .true., ! Истина, если включено облачное трение

/


1. В случае смешанных схем 98, 99, перечитываются обе строфы Grell иEmanuel. Имейте в виду, что в этом случае для схемы Grell использу-ются только относительные (Океан или Земля) управляющие значе-ния.

2. Минимальные и максимальные значения фракции повторного паро-образования воды в downdraft для схемы Grell существенно измеряетэффективность осадков: увеличение их значения в основном умень-шает конвекционные осадки.

3. И снова, читайте внимательно Справочное Руководство [2] перед изме-нением любых настроек, и отмечайте любые рабочие изменения этихпараметров.

6.1.16 Строфа uwparam

Здесь вы можете настроить схему UW PBL, выбранную выше в 6.1.13 созначением ibltyp, равным 2, 99.

&uwparam

iuwvadv = 0, ! ?????????????

ilenparam = 0, ! ?????????????

atwo = 15.0D0, ! ?????????????

rstbl = 1.5D0, ! ?????????????

/

Эта строфа ещё в разработке (Travis need to add something here).

6.1.17 Схема chemparam

Эта строфа управляет схемой оптической активности аэрозолей в моделиRegCM. 2

&chemparam

idirect = 1, ! включение или нет обратной связи аэрозоли в радиации и

! динамике (прямой и полупрямой эффекты аэрозоли):

! 0 = не стыкуется. Аэрозоль только транспортируется и

! не взаимодействует со схемой радиации.

! 1 = не стыкуется с динамикой и термодинамикой. Однако

! поверхность чистого неба и верха атмосферной

! излучающей аэрозоли диагностируются.

! 2 = включать обратную связь аэрозоли в излучающем,

! термодинамическом и динамическом полях.

ichremlsc = 1, ! 1 = разрешать исследователю перемещать (влажные осадки) большие

! масштабы облаков

ichremcvc = 1, ! 1 = разрешать исследователю перемещать конвекционные облака

ichdrdepo = 1, ! 1 = разрешать исследователю поверхностные сухие перемещения. Для пыли

! это считается путём стабилизации размера и схемой сухого

2В будущих версиях модели будет представлена более полная химическая схема

37

! осадка. Для другой аэрозоли, скорость сухих осадков

! просто предписывается. В следующем релизе мы включим

! усовершенствованную схему аэрозольных сухих осадков

! для непыльных аэрозолей.

ichcumtra = 1, ! 1 = разрешать исследователю конвективный транспорт и смешивание.

inpchtrname = ’DUST’,’DUST,’BC_HB’,’BC_HL’,

! Определяется исследователем. Число входов должно быть равным

! ntr и вы можете выбрать из:

! DUST = Частица пыли из земли

! BC_HB = Водоотталкивающая чёрная углеродная аэрозоль

! BC_HL = Водоотталкивающий или старый чёрный углерод

! OC_HB = Водоотталкивающая органическая углеродная аэрозоль

! OC_HL = Водоотталкивающий или старый органический углерод

! SO2 = Диоксид sulfur

! SO4 = Сульфат аэрозоли

inpchtrsol = 0.1, 0.1, 0.05, 0.8,

! Растворимость исследователя (фракция). Количество входов

! должно быть равным ntr. Это определится если исследователь

! эффективно удалит влажные осадки или нет

inpchtrdpv = 0.,0.,0.00025,0.00025, 0.,0.,0.00025,0.00250,

! Скорость сухих осадков (в м/с) относительно земли (первое в ntr)

! и окена (второе значение в ntr), общее значение в ntr*2.

! Должно быть последовательным с определнием исследователя.

! Для типа ПЫЛИ это значение неэффективно, принимая во внимание с

! каких пор схема сухих осадков однозначно включена в RegCM.

inpdustbsiz = 0.1, 1., 1., 2.5,

! Нижний размер границы (первое в nbin) и верхний размер границ

! (второе значение в nbin) диаметра классов взвеси для пыли

! (в микрометрах). Никогда не должно превышать значения nbin * 2.

! Так что в этом примере 2 взвеси

! * 0.1 - 1.0 микрометра

! * 1.0 - 2.5 микрометра

/


1. Всегда дважды проверяйте логичность в размерах, указанных в пара-метрах аэрозоли в 6.1.3 и число элементов во входных массивах.

2. Эта строфа не имеет смысла, если ichem в physicsparam в 6.1.13 неустановлена в 1.

3. Свойства оптической пыли рассчитана для дефолтного размера чстицв 4 единицы в RegCM. Если вы хотите изменить размер частиц, дляпыли/взаимодействия климатической обратной связи, то можете сде-лать это сами. Текущие значения частиц 0.01−1.00, 1.00−2.50, 2.50−5.00 и 5.00− 20.0 микрон в диаметре.

6.2 Опции BAND и CLM

Сейчас мы обсудим, с точки зрения пользователя, как использовать на-стройки двух моделей, которые нужно активировать на стадии конфигура-ции.

6.2.1 Опция BAND

Активированная опция BAND позволяет пользователю запускать симуля-цию на тропическом поясе симметрично относительно экватора. Исполняе-

38

мые файлы разные, в зависимости от случая пояса и называются regcmMPI_band

или regcmSerial_band. Имейте в виду, запуск модели BAND, лучше всего вы-полнять на многоядерном копьютере. 3

Включение

На стадии конфигурации (См. 3.2.1), опция включается при помощи следу-ющего аргумента командной строки в процессе запуска конфигурационногоскрипта:

--enable-band Пропишите эту опцию, если планируете

использовать опцию тропического пояса.

Это включит флаг препроцессора и скомпилирует другой запускаемыйфайл. Имейте в виду, что никакие дополнительные изменения в модели непонадобятся.

Подготовка и запуск

В случае запуска BAND, строфа geoparam, описанная выше в 6.1.2 в основ-ном игнорируется, так как проекция установлена в Нормальный Меркатор,Центр проекции установлен в clat = 0.0, clon = 180.0, и точка разреше-ния ячейки считается как:

2 ∗ π ∗ 6370.0

jx(6.6)

Единственный параметр, который ван надо установить для запуска BAND

- это значение i_band. Установите его в 1.Никаких специализированных изменений для запуска модели не требу-

ется, все шаги одинаковые, как описаны в главе 5. Просто замените имязапускаемой программы:

$ mpirun -np 2 ./Bin/regcmMPI_band band.in

Некоторые замечания:

1. Использование опции модели BAND требует достаточного процессорно-го времени и размера оперативной памяти, так как количество точекобычно большое, чтобы получить хорошее горизонтальное разреше-ние.

2. Запуск модели с использованием опции BAND желательно проводитьна кластерах с большим количеством процессоров.

6.2.2 Опция CLM

Активация опции CLM позволяет пользователю запускать симуляцию по-верхностной модели CLM вместо дефолтной BATS1e. Здесь мы не углуб-ляемя в различие между этими двумя моделями, пожалуйста обратитесь кСправочному Руководству [2] для понимания этой разницы.

3Последовательная опция будет отключена в будущих релизах

39

Исполняемый файл модели отличается от случая CLM, и называетсяregcmMPI_clm. Имейте в виду,что в случае CLM поддерживается компи-ляция только если включена опция MPI (не последовательная) и есть воз-можность использовать подячейки (nsg всегда равно 1).

Включение

На стадии конфигурации (См. 3.2.1), опция включается при помощи следу-ющего аргумента командной строки в процессе запуска конфигурационногоскрипта:

--enable-clm Пропишите эту опцию, если планируете

использовать опцию CLM.

Это включит флаг препроцессора и скомпилирует другой запускаемыйфайл. Имейте в виду, что никакие дополнительные изменения в модели непонадобятся, но этот флаг скомпилирует другую программу clm2rcm.

Подготовка и запуск

Кофигурирование CLM требует отдельную строфу во входном конфигура-ционном файле.

&clmparam

dirclm = ’input/’, ! Путь до данных CLM, произведённых программой clm2rcm. Если

! этот путь относительный, то должен быть относительно

! запускаемой директории.

clmfrq = 12., ! Частота собственных выходных записей CLM

imask = 1, ! Для CLM, тип земной параметризации

! 1 => используя DOMAIN.INFO для landmask (также как и BATS)

! 2 => используя файл mksrf_navyoro фрации земли для

! landmask и совершать взвешенное среднее для

! ячеек океан/земля; например:

! tgb = tgb_ocean*(1-landfraction)+tgb_land*landfraction

/


1. Путь inpter определёный в строфе terrainparam, описан в параграфе6.1.4 также используется программой clm2rcm. Как получить необхо-димые данные сказано в главе 4.4.

2. Файл pft-physiology.c070207 должен быть скопирован в директо-рию dirclm вручную перед запуском модели.

3. Частота clmfrq относительна к выходу и выводится моделью CLM самаи не контролирует выход модели RegCM. Чтобы узнать содержимоефайла CLM, обратитесь к документации CLM 3.5.

4. Опция imask = 2 не может быть использована совместно с icup схема-ми конвекции облаков 2, 98, 99, которые опираются на BATS1e landmask.

В случае запуска CLM, пользователь должен запустить сперва программуterrain, а потом clm2rcm, и скопировать файл pft-physiology.c070207 вовходную директорию:

40

$ cd $REGCM_RUN

$ ./Bin/terrain regcm.in

$ ./Bin/clm2rcm regcm.in

$ cp $REGCM_GLOBEDAT/CLM/pft-physiology.c070207 input/

Программа clm2rcm интерполирует данные глобальных характеристикземли в ячейки, понятные RegCM. Содержимое файла pft-physiology.c070207описано в файле pft-physiology.c070207.readme. Все другие шаги передзапуском такие же как и детально расписаны в главе 5. Чтобы запуститьопцию CLM в модели RegCM, просто замените имя запускаемой программы:

$ mpirun -np 2 ./Bin/regcmMPI_clm regcm.in

Имейте ввиду, что земная модель CLM требует больше процессорных ре-сурсов по сравнению с моделью BATS1e.

6.3 Советы для чувствительных эксперимен-

тов

Несмотря на то, что LBC стимуляция обеспечивает ограничение для моде-ли, как любой RCM, RegCM4 характеризуется определённым уровнем внут-ренней изменчивости из-за программых нелинейных процессов (к примеруконвекция).

Например, если небольшое возмущение присутствует в начальных илипобочных граничных условиях, то модель произведёт различные образцы,скажем, осадков, которые возникнут как шум (иногда на вид организован-ными) по сравнению с управлением симуляцией.

Шум зависит от размера домена или климатических режимов, напри-мер, это особенно появляется в тёплом климатическом режиме (таком кактропический или в течении летнего периода) и в больших доменах.

Когда делаете, например, чувствительные эксперименты с изменения-ми параметров модели, таких, как изменения использования земли, то этавнутренняя переменная "шум"может воспринята как реакция модели наизменённый фактор.

Пользователи RegCM4 должны это осознавать когда запускают чувстви-тельные эксперименты. Наилучшая фильтрация этого шума возможна призапуске ансамбля симуляций и осреднение всего ансамбля чтобы выявитьреальную реакцию модели на шум.

41

Глава 7

Инструменты постобработки

Новый выходной формат библиотеки netCDF позволяет пользователям ис-пользовать различное количество средств для постпроцессинга выходныхфайлов модели. В этом параграфе мы сделаем беглый обзор некоторыхOpen Source средств и Free Software.

7.1 Средства командной строки

Три основных наборов инструментов выполняют даже комплексные вычис-ления прямо из командной строки

7.1.1 Средства библиотеки netCDF

Библиотека netCDF сама предлагает три основных инструмента для раз-влечения с архивированными данными netCDF.

• Утилита ncdump генерирует текстовую репрезентацию выбранных фай-лов netCDF в стандартный выход. Текстовая репрезентация формаль-но называется CDL (“network Common Data form Language”) котораяможет быть просмотрена, отредактирована или сохранениа как вход-ные данные для ncgen, таким образом ncdump и ncgen могут бытьиспользованы как трансформаторы для преобразования данных ре-презентации между бинарными и тектовыми репрезентациями. Биб-лиотека ncdump может также быть использована в качестве простогобраузера для наборов данных netCDF для отображения - имён раз-меров и длин, переменных - имён, типов и видов, атрибутов - имён изначений и опционально - значений данных или выбранных перемен-ных в наборе данных netCDF. Пример использования:

1. Посмотреть на структуру данных в базе данных netCDF:

ncdump -c test_001_SRF.1990060100.nc

2. Вывести полностью подписанные (одно значение данных на стро-ку) списки данных для переменной времени и t2m, используя кон-версию FORTRAN для индексов, и показать данные с плавающейточкой только с точностью в четыре знака и значением временив стандарте ISO:

42

ncdump -v time,t2m -p 4 -t -f \

fortran test_001_SRF.1990060100.nc

• Утилита ncgen это обратная программе ncdump: генерирует файл netCDFили программу на C или FORTRAN, которая создаёт набор данных вnetCDF из входных CDL. Пример использования:

1. Сгенерировать из CDL файла бинарный файл netCDF:

ncgen -o test_001_SRF.1990060100_modif.nc \

test_001_SRF.1990060100.cdl

2. Из файла CDL, сгенерировать программу в Fortran 77 для записифайла netCDF:

ncgen -f test_001_SRF.1990060100.cdl > prog.f

• Утилита nccopy копирует входной файл netCDF в выходной netCDFфайл, в любом из четырёх вариантов формата, если это возможно, икак функция, выбранный выходной формат добавит компрессионныйфильтр и/или группировку данных. Пример использования:

1. Конвертирование базы данных netCDF в классическую архиви-рованную модель netCDF 4 используя хитрый расширенный уро-вень компрессии:

nccopy -k 4 -d 9 -s test_001_SRF.1990060100.nc \

test_001_SRF.1990060100_compressed.nc

Вы также можете найти образец программы в директории Tools/Programs/RegCM_read

относительно корня программы $REGCM_ROOT, который можно прочитатькак выходной файл библиотекой netCDF и применить для своих нужд. Ещёодин образец программы для чтерий выходного файла SAV вы найдёте впапке SAV_read в поддиректории Tools/Programs.

7.1.2 NCO операторы NetCDF

Этот набор инструментов может быть воспринят как швейцарский нождля управлением базами данных netCDF. Здесь есть различные операто-ры и каждый оператор принимает файлы netCDF как входящие, и затемуправляем ими (извлекает новые данные, средние значения, выпуклости,манипуляции с метаданными) и выдаёт выходной файл в формате netCDF.Однокомандный стиль NCO позволяет пользовалям манипулировать и ана-лизировать файламы интерактивно или используя простые скрипты, избе-гая использования некоторых слишком сложных и высокоуровневых про-граммных средств. Вот основные средства:

• ncap2 Арифметический процессор netCDF

• ncatted Редактор атрибутов netCDF

• ncbo Бинарный оператор netCDF

• ncea Усреднитель множества netCDF

• ncecat Концентратор множества netCDF

43

• ncflint Файловый интерполятор netCDF

• ncks Кухонная раковина netCDF

• ncpdq Быстрое изменение порядка и упаковка данных netCDF

• ncra Усреднитель записей netCDF

• ncrcat Концентратор записей netCDF

• ncrename Переименователь netCDF

• ncwa Взвешенный усреднитель netCDF

Исчерпывающее руководство пользователя может быть найдено здесь:

http://nco.sourceforge.net/nco.html

Пример использования:

1. Взять значение переменной t2m в особой точке для всех шагов в пред-писанном формате одно на строку в выводе:

ncks -C -H -s "%6.2f\n" -v t2m -d iy,16 -d jx,16 \

test_001_SRF.1990060100.nc

2. Выбрать один временной шаг от t2m из файла и сохранить в новыйфайл netCDF:

ncks -c -v t2m -d time,6 test_001_SRF.1990060100.nc \

test_001_SRF.1990060212.nc

3. Собрать вместе значения за год выходного файла для единичной пе-ременной t2m в один файл:

ncrcat -c -v t2m test_001_SRF.1990??0100.nc \

test_001_T2M.1990.nc

4. Взять значение DJF температуры из многогодичного запуска:

ncra -c -v t2m test_001_SRF.????120100.nc \

test_001_SRF.????010100.nc \

test_001_SRF.????020100.nc \

test_001_DJF_T2M.nc

Мы рекомендуем вам прочитать руководство пользователя средств NCOв Интернете. Вы узнаете как приобрести опыт манипуляции и анализа.

7.1.3 Операторы данных Климата CDO

Монолитная программа cdo от Max Planck Institut f’ur Meteorologie при-меняет действительно исчерпывающую коллекцию операторов команднойстроки для манипуляции и анализа данных модели Климата и NWP как вформате netCDF, так и в формате GRIB. Здесь доступно более 400 опера-торов, покрывающие следующие сферы:

44

• Информация о файлах и управление ими

• Выбор и сравнение

• Изменение метаданных

• Арифметические операции

• Статистический анализ

• Регрессия и интерполяция

• Векторные и спектральные преобразования

• Форматирование входа/выхода

• Климатические индексы

Мы не будем здесь делать обстоятельный анализ этих инструментов, новы можете найти некоторые идеи в папке PostProc относительно директо-рии $REGCM_ROOT, прочитав два примера-скрипта average и regrid, кото-рые используют комбинации операторов програм NCO и cdo чтобы добитьсярезультата. Очен простой пример, чтобы получить ежемесячные значения:

cdo monmean test_001_T2M.1990.nc

7.2 Программа GrADS

Этот инструмент один из основных, используемый в ICTP для анализа иотображения модели выходных результатов. Это можно использовать какинтерактивное средство или как средство для автоматического анализа дан-ных. Мы уже писали в параграфе 5 о программе - помощнике GrADSNcPlot,которая может быть использована для интерактивного отображения выход-ных результатов. Здесь мы детально объясним для чего нужна это програм-ма и как она работает. Исчерпывающая информация по программе grads

может быть найдена здесь:

http://www.iges.org/grads/gadoc/users.html

7.2.1 Ограничения GrADS

Программа grads очень мощная, но всё ещё имеет ограничения:

1. Поддерживаются только равно-прямоугольные проекции или Plate Carree.Некоторые другие проекции могут быть использованы через pdef про-ход файла CTL используя внутренний прямой движок препроекции, ноподдерживаются не все проекции RegCM используя прямой движок.

2. Формат NetCDF позволяет использовать многомерные переменные, вто время как grads поддерживает только четыре переменные измере-ния (время, уровень, долгота и широта).

45

К счастью, эти ограничения можно расширить, осторожно говоря про-грамме grads, что структура данных RegCM использует формат файла CTL

и один служебный файл proj:

1. Программа grads позволяет использовать опцию pdef BILIN в фай-ле CTL, которая позволяет пользователю определить дополнительноеимя файла. В этом файле сохраняется три широтно-долготной ячей-ки с плавающей точкой, которые присутствует в каждой точке равно-прямоугольной ячейки и индексируется при помощи i,j на проектиро-ванной ячейке также хорошо, как и значение вращения ветра.

2. Программа grads позволяет определить четыре слайса размерениймногомерной переменной как новые переменные, обеспечивая им уни-кальные имена. Это как мы способны видеть в программе grads выходхимических переменных.

В то время, пока программа GrADSNcPlot позволяет интерактивно отоб-ражать и после выхода, программа grads удаляет файлы CTL и proj, про-грамма GrADSNcPrepare создайт только эти два файла, позволяя разделитьфайл proj между множественными файлами CTL в том же домене RegCM(к примеру создать только один файл proj). Чтобы использовать пограммуgrads, вам нужно иметь оба эти служебные файла вместе с данными файлаnetCDF.

Коллекция скриптов grads в основном используемые в ICTP для отобра-жения результатов симуляции может быть найден в директории Tools/Scripts/GrADS

относительно директории $REGCM_ROOT.

7.3 CISL’s NCL : Командный Язык NCAR

Этот крутой инструмент от NCAR является интерпретатором языка, сде-ланный для научных анализов данных и визуализации. Noah Diffenbaughи Mark Snyder сделали сайт в Интернете посвящённый визуализации вы-ходов RegCM3 используя командный язык NCAR (NCL). Эти скрипты,которые сделаны используя выход модели RegCM3 сконвертированы ис-пользуя внешний конвертер. Они адаптировали для разбора очень простыескрипты для создания файлов нативных данных RegCM 4.2 или для про-изводства анализа данных, используя язык NCL и доступные в директорииTools/Scripts/NCL/examples. Travis O’Brien из Сообщества Пользователейтакже разработал образцы скриптов, которые могут быть найдены в дирек-тории Tools/Scripts/NCL.

7.4 Язык Статистического Анализа R

Язык статистического анализа R способен, с установленным дополнением,загружать внутреннюю структуру мереорологического поля, прочитанногоиз выхода netCDF RegCM. Скрипт образца для загрузки и отображения2-х метровой температуры в выбранном временном шаге может быть ис-пользован в качестве справки для разработки действительно мощного ста-тистического анализа результатов модели. Это здесь - Tools/Scripts/R.

46

7.5 Средства за деньги

Имейте в виду, что формат netCDF, используя плагин или нативные сред-ства, позволяет произвести беспрепятственный доступ к выходу модели длябольшого количества не бесплатных средств вроде MatlabTMили IDLTM.

Для ознакомления с более полным списком средств приглашаем вас по-сетить страничку с очень длинным списком:

http://www.unidata.ucar.edu/software/netcdf/software.html

47

Глава 8

Получение консультаций и

отправка отчётов об

ошибках

8.1 Сайт gforge

Новым домом для сообщества RegCM было сделано при помощи ItalianNational Research Council CNR Democritos Group на сайте e-science Lab E-Forge:

https://gforge.ictp.it/gf/project/regcm

Рис. 8.1: Сайт e-forge

На этом сайте вы можете получить доступ с простой регистрацией и дру-

48

жественной системой обработки багов программ по ссылке Tracker, позво-ляющую пользователям публиковать проблемы и открывать баги для них.

Сайт также позволяет публиковать файлы, чтобы дать вам возможностьобеспечить таким количеством информации, на сколько это возможно осистемном окружении, где запускаетс модель в вашем институте, чтобыпомочь нам лучше понять суть проблеммы и эффективно её решить.

Помогите нам создать модель, которая будет отвечать вашим требова-ниям, дающую огромному сообществу выгоду ценных средств для лучшихисследований.

49

Глава 9

Приложения

В этой главе мы рассмотрим образцовую сессию установки программногообеспечения, необходимого для установки модели RegCM.

Точкой отправления будет система с установленным дистрибутивом Ли-нукс на компьютере с многоядерным процессором на борту. И финальнаяцель у нас будет оптимизировать систему для запуска модели. Мы будемиспользовать командную строку интерпретатора команд bash и будем счи-тать, что у нас установлены средства разработки GNU development toolsвроде make, sed, awk, которые являются предустановленной частью лю-бого дистрибутива Линукс. Также необходимо позаботиться об установкекомандного вёб загрузчика curl, вместе с его библиотеками разработки,чтобы была возможность дистанционного доступа к данным OpenDAP биб-лиотеки netCDF. Также необходимы стандартные файловые средства, та-кие как tar и gzip. Символ $ будет означать ожидание ввода команды.Примем во внимание тотфакт, что процессы будут выполняться под обыч-ным пользователем, который имеет доступ на выполнение по всем вышеобозначенным средствам.

9.1 Определение типа процессора

Первым шагом определим тип нашего процессора и его способностей:

$ cat /proc/cpuinfo

Эта команда попросит операционную систему отобразить информациюо процессоре. Вот примерный вывод на моём ноутбуке:

processor : 0

vendor_id : GenuineIntel

cpu family : 6

model : 30

model name : Intel(R) Core(TM) i7 CPU Q 740 @ 1.73GHz

stepping : 5

cpu MHz : 933.000

cache size : 6144 KB

physical id : 0

51

siblings : 8

core id : 0

cpu cores : 4

apicid : 0

initial apicid : 0

fpu : yes

fpu_exception : yes

cpuid level : 11

wp : yes

flags : fpu vme de pse tsc msr pae mce cx8 apic sep mtrr pge

mca cmov pat pse36 clflush dts acpi mmx fxsr sse sse2 ss ht tm pbe syscall

nx rdtscp lm constant_tsc arch_perfmon pebs bts rep_good nopl xtopology

nonstop_tsc aperfmperf pni dtes64 monitor ds_cpl vmx smx est tm2 ssse3

cx16 xtpr pdcm sse4_1 sse4_2 popcnt lahf_lm ida dts tpr_shadow vnmi

flexpriority ept vpid

bogomips : 3467.81

clflush size : 64

cache_alignment : 64

address sizes : 36 bits physical, 48 bits virtual

power management:

повторяющийся восемь раз с Id процессора от 0 до 7: Это потому что уменя Quad Core Intel процессор с включенным Hyperthreading (это делит на2 выдаваемый список процессоров). Также процессор сообщает о поддержкеIntel Streaming SIMD Extensions V4.2, который может быть в последствиидля ускорения выполнения векторных операция с плавающей точкой налюбом одиночном ядре процессора.

9.2 Выбор компилятора

В зависимости от процессора, мы можем выбрать нужный компилятор. Налинуксе у нас есть множественный выбор:

• GNU Gfortran

• G95

• Компилятор Intel ifort

• Компилятор Portland pgf90

• Absoft ProFortran

• Компилятор NAG Fortran

и конечно же различные другие, о которых я могу не знать. Все ониимеют за и против, так что я просто выберу один из всех для подолжениятемы. Я не выберу банальное решение в качестве Gfortran как наиболее ча-сто встречающийся компилятор в любом дистрибутиве Линукс, и все другиенеобходимые программы (скажем, для дистрибутива Fedora, все необходи-мые программы можно установить одной простой командой yum install).

52

Предположим, что у меня есть лицензированный пакет Intel ComposerXE Professional Suite 12.0.2, установленный на моём ноутбуке. Мой систем-ный администратор установил его в дефолтное расположение в папку /opt/intel,и мне нужно обновить окружение командной строки запуском скрипта уста-новленного пакета:

$ source /opt/intel/bin/compilervars.sh intel64

С некоторыми изменениями (путь, скрипт, аргументы скрипта), тот жешаг может быть сделан для всех других не GNU компиляторов из спис-ка выше, и это задокументировано с руководстве по установке конкретновзятого компилятора.

В случае использования компилятора Intel, чтобы проверить аботоспо-собность компилятора, попробуйте ввести следующую команду:

$ ifort --version

ifort (IFORT) 12.0.2 20110112

Copyright (C) 1985-2011 Intel Corporation. All rights reserved.

Я пропущу здесь кучу проблем, которые могут возникнуть при установ-ке лицензированной установки для любого НЕ бесплатного компилятора,так что будем считать, что если компилятор пакзывает версию, то он набо-тает. Так как шаг установки компилятора обычно выполняется системнымадминистратором компьютера, то я полагаюсь на опыт профессионала, чтоон побеспокоится о этом.

9.3 Настройка окружения

Для эффективного использования компилятора я настрою сейчас некото-рые переменные окружения. На моей системе (См. информацию выше) ябуду использовать следующие команды:

$ # Where all the software will be installed ?

$ # I am chosing here a place under my home directory.

$ export INTELROOT=/home/regcm/intelsoft

$ export INTELSRC=/home/regcm/intelsoft/src

$ mkdir -p $INTELROOT/{bin,include,lib,share/man,src}

$ # the C compiler. I am assuming here to have the whole Intel

$ # Composer XE suite, so I will use the intel C compiler.

$ export CC=icc

$ # the C++ compiler, the intel one.

$ export CXX=icpc

$ # the Fortran 9X compiler.

$ export FC=ifort

$ # the Foirtran 77 compiler. For intel, is just the fortran one.

$ export F77=ifort

$ # C Compiler flags

$ export CFLAGS="-O3 -xHost -axSSE4.2 -fPIC"

$ # F9X Compiler flags

53

$ export FCFLAGS="-O3 -xHost -axSSE4.2 -fPIC"

$ # F77 Compiler flags

$ export FFLAGS="-O3 -xHost -axSSE4.2 -fPIC"

$ # CXX Compiler flags

$ export CXXFLAGS="-O3 -xHost -axSSE4.2 -fPIC"

$ # Linker flags

$ export LDFLAGS="-Wl,-rpath=$INTELROOT/lib \

-Wl,-rpath=/opt/intel/lib/intel64 -i-dynamic"

$ # Preset PATH to use the installed software during build

$ export PATH=$INTELROOT/bin:$PATH

$ export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$INTELROOT/lib

$ export MANPATH=$INTELROOT/share/man:$MANPATH

Этот шаг позволит мне определить не все переменные в каждом последу-ющем шаге. В зависимости от выбранного выше компилятора, выбранныевыше флаги компиляции могут быть различными, но основная концепция,которой я следую, это выбрать флаги для макимального увеличения про-изводительности скомпилированных программ на конкретном (моём) ком-пьютере (Gentoo-way)1. И теперь я готов запустить компиляцию программ.

9.4 Установка библиотек архивирования

Чтобы добиться полной оптимизации, здесь я скомпилирую до кучи биб-лиотеки, опционально необходимые библиотеке HDF5.

Мне нужны исходники программ:

$ cd $INTELSRC

$ curl -o zlib-1.2.5.tar.gz http://zlib.net/zlib-1.2.5.tar.gz

$ curl -o szip-2.1.tar.gz \

> http://www.hdfgroup.org/ftp/lib-external/szip/2.1/src/szip-2.1.tar.gz

Пожалйуста имейте в виду, что лицензия библиотеки szip позволяет ис-пользовать её только совместно с библитекой HDF5.

Далее мне нужжно распаковать архив с исходными кодами:

$ cd $INTELSRC

$ tar -zxvf zlib-1.2.5.tar.gz

$ tar -zxvf szip-2.1.tar.gz

Начнём с zlib:

$ cd $INTELSRC

$ cd zlib-1.2.5

$ LDSHARED="icc -shared -Wl,-soname \

-Wl,libz.so.1,--version-script,zlib.map" \

./configure --prefix=$INTELROOT

$ make

$ make check

$ make install

1Примечание переводчика

54

Это установит программу zlib в папке /home/regcm/intelsoft. Продол-жем с szip.

$ cd $INTELSRC

$ cd szip-2.1

$ ./configure --prefix=$INTELROOT

$ make

$ make check

$ make install

Это установит программу szip в папке /home/regcm/intelsoft.

9.5 Установка библиотеки HDF5

Для владельцев дистрибутива Gentoo См. главу 9.9.Загрузим исходные коды:

$ cd $INTELSRC

$ curl -o hdf5-1.8.6.tar.bz2 \

ftp://ftp.hdfgroup.org/HDF5/current/src/hdf5-1.8.6.tar.bz2

Установим их:

$ cd $INTELSRC

$ cd hdf5-1.8.6

$ ./configure --prefix=$INTELROOT --enable-hl --enable-linux-lfs \

--enable-production --with-pic --docdir=$INTELROOT/share/doc/hdf5/ \

--with-szlib=$INTELROOT --with-zlib=$INTELROOT

$ make

$ make check

$ make install

9.6 Установка библиотеки netCDF

Для владельцев дистрибутива Gentoo См. главу 9.9.Загрузим исходные коды:

$ cd $INTELSRC

$ curl -o netcdf-4.1.3.tar.gz \

http://www.unidata.ucar.edu/downloads/netcdf/ftp/netcdf-4.1.3.tar.gz


$ cd $INTELSRC

$ cd netcdf-4.1.3

$ ./configure --prefix=$INTELROOT --enable-shared --enable-netcdf-4 \

--with-udunits --with-libcf --enable-dap-netcdf --enable-cxx-4 \

CPPFLAGS="$CPPFLAGS -I$INTELROOT/include" \

LDFLAGS="$LDFLAGS -L$INTELROOT/lib"

$ make

$ make check

$ make install

55

9.7 Установка библиотеки OpenMPI

Для владельцев дистрибутива Gentoo См. главу 9.9.Этот опциональный шаг установит библиотеку OpenMPI чтобы иметь воз-можность распараллеливать запуск модели используя все ядра моего про-цессора одновременно. Загрузим исходные коды:

$ cd $INTELSRC

$ curl -o openmpi-1.4.3.tar.bz2 \

http://www.open-mpi.org/software/ompi/v1.5/downloads/openmpi-1.4.3.tar.bz2


$ cd $INTELSRC

$ cd openmpi-1.4.3

$ ./configure --prefix=$INTELROOT --sysconfdir=$INTELROOT/etc/openmpi \

--mandir=$INTELROOT/share/man --libdir=$INTELROOT/lib --enable-mpi-f90

$ make

$ make check

$ make install

9.8 Завершающий шаг

Для того, чтобы иметь возможность установленному програмному обеспе-чению быть запущенному пользователем regcm, когда он залогинится призапуске системы, необходимо отредактировать/создать файл .bashrc в до-машней директории и добавить следующие линии:

export PATH=$INTELROOT/bin:$PATH

export LD_LIBRARY_PATH=$LD_LIBRARY_PATH:$INTELROOT/lib

export MANPATH=$INTELROOT/share/man:$MANPATH

9.9 Спецально для Calculate Linux и любого

Gentoo-based посвящается

В данном разделе будем считать, что у нас установлен дистрибутив CLD,CLDG,CLDXили любой другой дистрибутив на базе Gentoo.

Всё, что нужно нам сделать, это доустановить недостающие программы.Хотя, вероятно часть из них у вас уже установлены в системе, но тем неменее, мы должны быть уверены.

Итак, для установки программ, нам нужно в командной строке залоги-ниться под пользователем root и набрать следующую команду:

# emerge sci-misc/nco sys-cluster/openmpi sci-libs/hdf5 sci-misc/ncview

это установит выше введённые программы и необходимые зависимости.Будьте терпеливы, так как скорее всего программы будут собираться изисходных кодов и это потребует некоторое время.

56

Так как на момент написания перевода в портах дистрибутива не былоGentoo-way возможности установки программы GrADS, то установим еёнемного необычным для данного дистрибутива методом:

32 битные процессора

$ wget ftp://iges.org/grads/2.0/grads-2.0.1-bin-i686-pc-linux-gnu.tar.gz

$ gunzip grads-2.0.1-bin-i686-pc-linux-gnu.tar.gz

$ tar xvf grads-2.0.1-bin-i686-pc-linux-gnu.tar

$ su

# chown -hvR root:root grads-2.0.1/*

# mv grads-2.0.1/bin/* /usr/bin/

# exit

или 64 битные процессора:

$ wget ftp://iges.org/grads/2.0/grads-2.0.1-bin-CentOS5.6-x86_64.tar.gz

$ gunzip grads-2.0.1-bin-CentOS5.6-x86_64.tar.gz

$ tar xvf grads-2.0.1-bin-CentOS5.6-x86_64.tar

$ su

# chown -hvR root:root grads-2.0.1/*

# mv grads-2.0.1/bin/* /usr/bin/

# exit

ставим фонты и карты:

$ wget ftp://grads.iges.org/grads/data2.tar.gz

$ gunzip data2.tar.gz

$ tar xvf data2.tar

$ su

# chown -hvR root:root tables/*

# mkdir /usr/lib/grads

# mv tables/* /usr/lib/grads/

# exit

57

Глава 10

Список литературы

[1] R. Courant, K. F., and H. Lewy, ¨uber die partiellen differenzengleichungender mathematischen physik, Mathematische Annalen, 100 (1), 3274, 1928.

[2] Giorgi, F., Regcm version 4.1 reference manual, Tech. rep., ICTP Trieste,2011.

[3] Rew, R. K., and G. P. Davis, Netcdf: An interface for scientific data access,IEEE Computer Graphics and Applications, 10 (4), 76–82, 1990.

59

GNU GENERAL PUBLIC LICENSEВерсия 2, июнь 1991г.

Copyright (C) 1989, 1991 Free Software Foundation, Inc.59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307, USA

Каждый вправе копировать и распространять экземпляры настоящей Лицензии безвнесения изменений в ее текст.

Преамбула

Большинство лицензий на программное обеспечение лишаeт вас права распространятьи вносить изменения в это программное обеспечение. Стандартная ОбщественнаяЛицензия GNU, напротив, разработана с целью гарантировать вам право совместноиспользовать и вносить изменения в свободное программное обеспечение, т.е.обеспечить свободный доступ к программному обеспечению для всех пользователей.Условия настоящей Стандартной Общественной Лицензии применяются к большей частипрограммного обеспечения Free Software Foundation, а также к любому другомупрограммному обеспечению по желанию его автора. (К некоторому программномуобеспечению Free Software Foundation применяются условия СтандартнойОбщественной Лицензии GNU для Библиотек). Вы также можете применять СтандартнуюОбщественную Лицензию к разработанному вами программному обеспечению.Говоря о свободном программном обеспечении, мы имеем в виду свободу, а небезвозмездность. Настоящая Стандартная Общественная Лицензия разработана с цельюгарантировать вам право распространять экземпляры свободного программногообеспечения (и при желании получать за это вознаграждение), право получатьисходный текст программного обеспечения или иметь возможность его получить,право вносить изменения в программное обеспечение или использовать его части вновом свободном программном обеспечении, а также право знать, что вы имеете всевышеперечисленные права.Чтобы защитить ваши права, мы вводим ряд ограничений с тем, чтобы никто не имелвозможности лишить вас этих прав или обратиться к вам с предложением отказатьсяот этих прав. Данные ограничения налагают на вас определенные обязанности вслучае, если вы распространяете экземпляры программного обеспечения илимодифицируете программное обеспечение.Например, если вы распространяете экземпляры такого программного обеспечения заплату или бесплатно, вы обязаны передать новым обладателям все права в том жеобъеме, в каком они принадлежат вам. Вы обязаны обеспечить получение новымиобладателями программы ее исходного текста или возможность его получить. Вытакже обязаны ознакомить их с условиями настоящей Лицензии.Для защиты ваших прав мы: (1) оставляем за собой авторские права на программноеобеспечение и (2) предлагаем вам использовать настоящую Лицензию, в соответствиис условиями которой вы вправе воспроизводить, распространять и/илимодифицировать программное обеспечение.Кроме того, для защиты как нашей репутации, так и репутации других авторовпрограммного обеспечения, мы уведомляем всех пользователей, что на данноепрограммное обеспечение никаких гарантий не предоставляется. Те, кто приобрелпрограммное обеспечение, с внесенными в него третьими лицами изменениями, должнызнать, что они получают не оригинал, в силу чего автор оригинала не несетответственности за ошибки в работе программного обеспечения, допущенные третьимилицами при внесении изменений.Наконец, программное обеспечение перестает быть свободным в случае, если лицоприобретает на него исключительные права [1]. Недопустимо, чтобы лица,распространяющие свободное программное обеспечение, могли приобрестиисключительные права на использование данного программного обеспечения изарегистрировать их в Патентном ведомстве. Чтобы избежать этого, мы заявляем,что обладатель исключительных прав обязан предоставить любому лицу права наиспользование программного обеспечения либо не приобретать исключительных праввообще.Ниже изложены условия воспроизведения, распространения и модификациипрограммного обеспечения.

Условия воспроизведения, распространения и модификации

60

0. Условия настоящей Лицензии применяются ко всем видам программного обеспеченияили любому иному произведению, которое содержит указание правообладателя на то,что данное произведение может распространяться на условиях СтандартнойОбщественной Лицензии. Под термином "Программа" далее понимается любое подобноепрограммное обеспечение или иное произведение. Под термином "произведение,производное от Программы" понимается Программа или любое иное производноепроизведение в соответствии с законодательством об авторском праве [2], т.е.произведение, включающее в себя Программу или ее часть, как с внесенными в еетекст изменениями, так и без них и/или переведенную на другой язык. (Здесь идалее, понятие "модификация" включает в себя понятие перевода в самом широкомсмысле). Каждый приобретатель экземпляра Программы именуется в дальнейшем"Лицензиат".Действие настоящей Лицензии не распространяется на осуществление иных прав,кроме воспроизведения, распространения и модификации программного обеспечения.Не устанавливается ограничений на запуск Программы. Условия Лицензиираспространяются на выходные данные из Программы только в том случае, если ихсодержание составляет произведение, производное от Программы (независимо оттого, было ли такое произведение создано в результате запуска Программы). Этозависит от того, какие функции выполняет Программа.

1. Лицензиат вправе изготовлять и распространять экземпляры исходного текстаПрограммы в том виде, в каком он его получил, без внесения в него изменений налюбом носителе, при соблюдении следующих условий: на каждом экземпляре помещензнак охраны авторского права и уведомление об отсутствии гарантий; оставлены безизменений все уведомления, относящиеся к настоящей Лицензии и отсутствиюгарантий; вместе с экземпляром Программы приобретателю передается копиянастоящей Лицензии.Лицензиат вправе взимать плату за передачу экземпляра Программы, а также вправеза плату оказывать услуги по гарантийной поддержке Программы.

2. Лицензиат вправе модифицировать свой экземпляр или экземпляры Программыполностью или любую ее часть. Данные действия Лицензиата влекут за собойсоздание произведения, производного от Программы. Лицензиат вправе изготовлять ираспространять экземпляры такого произведения, производного от Программы, илисобственно экземпляры изменений в соответствии с пунктом 1 настоящей Лицензиипри соблюдении следующих условий:

а) файлы, измененные Лицензиатом, должны содержать хорошо заметную пометку, чтоони были изменены, а также дату внесения изменений;

b) при распространении или публикации Лицензиатом любого произведения, котороесодержит Программу или ее часть или является производным от Программы или от еечасти, Лицензиат обязан передавать права на использование данного произведениятретьим лицам на условиях настоящей Лицензии, при этом Лицензиат не вправетребовать уплаты каких-либо лицензионных платежей. Распространяемое произведениелицензируется как одно целое;

c) если модифицированная Программа при запуске обычно читает команды винтерактивном режиме, Лицензиат обязан обеспечить вывод на экран дисплея илипечатающее устройство сообщения, которое должно включать в себя:знак охраны авторского права;уведомление об отсутствии гарантий на Программу (или иное, если Лицензиатпредоставляет гарантии);указание на то, что пользователи вправе распространять экземпляры Программы всоответствии с условиями настоящей Лицензии, а также на то, каким образомпользователь может ознакомиться с текстом настоящей Лицензии. (Исключение: еслиоригинальная Программа является интерактивной, но не выводит в своем обычномрежиме работы сообщение такого рода, то вывод подобного сообщения произведением,производным от Программы, в этом случае не обязателен).Вышеуказанные условия применяются к модифицированному произведению, производномуот Программы, в целом. В случае если отдельные части данного произведения не

61

являются производными от Программы, являются результатом творческой деятельностии могут быть использованы как самостоятельное произведение, Лицензиат вправераспространять отдельно такое произведение на иных лицензионных условиях. Вслучае если Лицензиат распространяет вышеуказанные части в составе произведения,производного от Программы, то условия настоящей Лицензии применяются кпроизведению в целом, при этом права, приобретаемые сублицензиатами на основанииЛицензии, передаются им в отношении всего произведения, включая все его части,независимо от того, кто является их авторами.Целью настоящего пункта 2 не является заявление прав или оспаривание прав напроизведение, созданное исключительно Лицензиатом. Целью настоящего пунктаявляется обеспечение права контролировать распространение произведений,производных от Программы, и составных произведений, производных от Программы.Размещение произведения, которое не является производным от Программы, на одномустройстве для хранения информации или носителе вместе с Программой илипроизведением, производным от Программы, не влечет за собой распространенияусловий настоящей Лицензии на такое произведение.

3. Лицензиат вправе воспроизводить и распространять экземпляры Программы илипроизведения, которое является производным от Программы, в соответствии спунктом 2 настоящей Лицензии, в виде объектного кода или в исполняемой форме всоответствии с условиями п.п.1 и 2 настоящей Лицензии при соблюдении одного изперечисленных ниже условий:

а) к экземпляру должен прилагаться соответствующий полный исходный текст вмашиночитаемой форме, который должен распространяться в соответствии с условиямип.п. 1 и 2 настоящей Лицензии на носителе, обычно используемом для передачипрограммного обеспечения, либо

b) к экземпляру должно прилагаться действительное в течение трех лет предложениев письменной форме к любому третьему лицу передать за плату, не превышающуюстоимость осуществления собственно передачи, экземпляр соответствующего полногоисходного текста в машиночитаемой форме в соответствии с условиями п.п. 1 и 2настоящей Лицензии на носителе, обычно используемом для передачи программногообеспечения, либо

c) к экземпляру должна прилагаться полученная Лицензиатом информация опредложении, в соответствии с которым можно получить соответствующий исходныйтекст. (Данное положение применяется исключительно в том случае, если Лицензиатосуществляет некоммерческое распространение программы, при этом программа былаполучена самим Лицензиатом в виде объектного кода или в исполняемой форме исопровождалась предложением, соответствующим условиям пп.b п.3 настоящейЛицензии).

Под исходным текстом произведения понимается такая форма произведения, котораянаиболее удобна для внесения изменений. Под полным исходным текстом исполняемогопроизведения понимается исходный текст всех составляющих произведение модулей, атакже всех файлов, связанных с описанием интерфейса, и сценариев,предназначенных для управления компиляцией и установкой исполняемогопроизведения. Однако, в качестве особого исключения, распространяемый исходныйтекст может не включать того, что обычно распространяется (в виде исходноготекста или в бинарной форме) с основными компонентами (компилятор, ядро и т.д.)операционной системы, в которой работает исполняемое произведение, заисключением случаев, когда исполняемое произведение сопровождается такимкомпонентом.В случае если произведение в виде объектного кода или в исполняемой формераспространяется путем предоставления доступа для копирования его изопределенного места, обеспечение равноценного доступа для копирования исходноготекста из этого же места удовлетворяет требованиям распространения исходноготекста, даже если третьи лица при этом не обязаны копировать исходный текствместе с объектным кодом произведения.

4. Лицензиат вправе воспроизводить, модифицировать, распространять или

62

передавать права на использование Программы только на условиях настоящейЛицензии. Любое воспроизведение, модификация, распространение или передача правна иных условиях являются недействительными и автоматически ведут к расторжениюнастоящей Лицензии и прекращению всех прав Лицензиата, предоставленных емунастоящей Лицензией. При этом права третьих лиц, которым Лицензиат всоответствии с настоящей Лицензией передал экземпляры Программы или права нанее, сохраняются в силе при условии полного соблюдения ими настоящей Лицензии.

5. Лицензиат не обязан присоединяться к настоящей Лицензии, поскольку он ее неподписал. Однако только настоящая Лицензия предоставляет право распространятьили модифицировать Программу или произведение, производное от Программы.Подобные действия нарушают действующее законодательство, если они неосуществляются в соответствии с настоящей Лицензией. Если Лицензиат внесизменения или осуществил распространение экземпляров Программы или произведения,производного от Программы, Лицензиат тем самым подтвердил свое присоединение кнастоящей Лицензии в целом, включая условия, определяющие порядоквоспроизведения, распространения или модификации Программы или произведения,производного от Программы.

6. При распространении экземпляров Программы или произведения, производного отПрограммы, первоначальный лицензиар автоматически передает приобретателю такогоэкземпляра право воспроизводить, распространять и модифицировать Программу всоответствии с условиями настоящей Лицензии. Лицензиат не вправе ограничиватькаким-либо способом осуществление приобретателями полученных ими прав. Лицензиатне несет ответственности за несоблюдение условий настоящей Лицензии третьимилицами.

7. Лицензиат не освобождается от исполнения обязательств в соответствии снастоящей Лицензией в случае, если в результате решения суда или заявления онарушении исключительных прав или в связи с наступлением иных обстоятельств, несвязанных непосредственно с нарушением исключительных прав, на Лицензиата наосновании решения суда, договора или ином основании возложены обязательства,которые противоречат условиям настоящей Лицензии. В этом случае Лицензиат невправе распространять экземпляры Программы, если он не может одновременноисполнить условия настоящей Лицензии и возложенные на него указанным вышеспособом обязательства. Например, если по условиям лицензионного соглашениясублицензиатам не может быть предоставлено право бесплатного распространенияэкземпляров Программы, которые они приобрели напрямую или через третьих лиц уЛицензиата, то в этом случае Лицензиат обязан отказаться от распространенияэкземпляров Программы.Если любое положение настоящего пункта при наступлении конкретных обстоятельствбудет признано недействительным или неприменимым, настоящий пункт применяется заисключением такого положения. Настоящий пункт применяется в целом припрекращении вышеуказанных обстоятельств или их отсутствии.Целью данного пункта не является принуждение Лицензиата к нарушению патента илизаявления на иные права собственности или к оспариванию действительности такогозаявления. Единственной целью данного пункта является защита неприкосновенностисистемы распространения свободного программного обеспечения, котораяобеспечивается за счет общественного лицензирования. Многие люди внесли свойщедрый вклад в создание большого количества программного обеспечения, котороераспространяется через данную систему в надежде на ее длительное ипоследовательное применение. Лицензиат не вправе вынуждать автора распространятьпрограммное обеспечение через данную систему. Право выбора системыраспространения программного обеспечения принадлежит исключительно его автору.Настоящий пункт 7 имеет целью четко определить те цели, которые преследуют всеостальные положения настоящей Лицензии.

8. В том случае если распространение и/или использование Программы в отдельныхгосударствах ограничено соглашениями в области патентных или авторских прав,первоначальный правообладатель, распространяющий Программу на условиях настоящейЛицензии, вправе ограничить территорию распространения Программы, указав толькоте государства, на территории которых допускается распространение Программы без

63

ограничений, обусловленных такими соглашениями. В этом случае такое указание вотношении территорий определенных государств признается одним из условийнастоящей Лицензии.

9. Free Software Foundation может публиковать исправленные и/или новые версиинастоящей Стандартной Общественной Лицензии. Такие версии могут быть дополненыразличными нормами, регулирующими правоотношения, которые возникли послеопубликования предыдущих версий, однако в них будут сохранены основные принципы,закрепленные в настоящей версии.Каждой версии присваивается свой собственный номер. Если указано, что Программараспространяется в соответствии с определенной версией, т.е. указан ее номер,или любой более поздней версией настоящей Лицензии, Лицензиат вправеприсоединиться к любой из этих версий Лицензии, опубликованных Free SoftwareFoundation. Если Программа не содержит такого указания на номер версии ЛицензииЛицензиат вправе присоединиться к любой из версий Лицензии, опубликованныхкогда-либо Free Software Foundation.

10. В случае если Лицензиат намерен включить часть Программы в другое свободноепрограммное обеспечение, которое распространяется на иных условиях, чем внастоящей Лицензии, ему следует испросить письменное разрешение на это у авторапрограммного обеспечения. Разрешение в отношении программного обеспечения, правана которое принадлежат Free Software Foundation, следует испрашивать у FreeSoftware Foundation. В некоторых случаях Free Software Foundation делаетисключения. При принятии решения Free Software Foundation будетруководствоваться двумя целями: сохранение статуса свободного для любогопроизведения, производного от свободного программного обеспечения Free SoftwareFoundation и обеспечение наиболее широкого совместного использованияпрограммного обеспечения.

ОТСУТСТВИЕ ГАРАНТИЙНЫХ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ

11. ПОСКОЛЬКУ НАСТОЯЩАЯ ПРОГРАММА РАСПРОСТРАНЯЕТСЯ БЕСПЛАТНО, ГАРАНТИИ НА НЕЕ НЕПРЕДОСТАВЛЯЮТСЯ В ТОЙ СТЕПЕНИ, В КАКОЙ ЭТО ДОПУСКАЕТСЯ ПРИМЕНИМЫМ ПРАВОМ.НАСТОЯЩАЯ ПРОГРАММА ПОСТАВЛЯЕТСЯ НА УСЛОВИЯХ "КАК ЕСТЬ". ЕСЛИ ИНОЕ НЕ УКАЗАНО ВПИСЬМЕННОЙ ФОРМЕ, АВТОР И/ИЛИ ИНОЙ ПРАВООБЛАДАТЕЛЬ НЕ ПРИНИМАЕТ НА СЕБЯ НИКАКИХГАРАНТИЙНЫХ ОБЯЗАТЕЛЬСТВ, КАК ЯВНО ВЫРАЖЕННЫХ, ТАК И ПОДРАЗУМЕВАЕМЫХ, ВОТНОШЕНИИ ПРОГРАММЫ, В ТОМ ЧИСЛЕ ПОДРАЗУМЕВАЕМУЮ ГАРАНТИЮ ТОВАРНОГО СОСТОЯНИЯПРИ ПРОДАЖЕ И ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЯХ, А ТАКЖЕ ЛЮБЫЕИНЫЕ ГАРАНТИИ. ВСЕ РИСКИ, СВЯЗАННЫЕ С КАЧЕСТВОМ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ ПРОГРАММЫ,НЕСЕТ ЛИЦЕНЗИАТ. В СЛУЧАЕ ЕСЛИ В ПРОГРАММЕ БУДУТ ОБНАРУЖЕНЫ НЕДОСТАТКИ, ВСЕРАСХОДЫ, СВЯЗАННЫЕ С ТЕХНИЧЕСКИМ ОБСЛУЖИВАНИЕМ, РЕМОНТОМ ИЛИ ИСПРАВЛЕНИЕМПРОГРАММЫ, НЕСЕТ ЛИЦЕНЗИАТ.

12. ЕСЛИ ИНОЕ НЕ ПРЕДУСМОТРЕНО ПРИМЕНЯЕМЫМ ПРАВОМ ИЛИ НЕ СОГЛАСОВАНО СТОРОНАМИ ВДОГОВОРЕ В ПИСЬМЕННОЙ ФОРМЕ, АВТОР И/ИЛИ ИНОЙ ПРАВООБЛАДАТЕЛЬ, КОТОРЫЙМОДИФИЦИРУЕТ И/ИЛИ РАСПРОСТРАНЯЕТ ПРОГРАММУ НА УСЛОВИЯХ НАСТОЯЩЕЙ ЛИЦЕНЗИИ, НЕНЕСЕТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ПЕРЕД ЛИЦЕНЗИАТОМ ЗА УБЫТКИ, ВКЛЮЧАЯ ОБЩИЕ, РЕАЛЬНЫЕ,ПРЕДВИДИМЫЕ И КОСВЕННЫЕ УБЫТКИ (В ТОМ ЧИСЛЕ УТРАТУ ИЛИ ИСКАЖЕНИЕ ИНФОРМАЦИИ,УБЫТКИ, ПОНЕСЕННЫЕ ЛИЦЕНЗИАТОМ ИЛИ ТРЕТЬИМИ ЛИЦАМИ, НЕВОЗМОЖНОСТЬ РАБОТЫПРОГРАММЫ С ЛЮБОЙ ДРУГОЙ ПРОГРАММОЙ И ИНЫЕ УБЫТКИ). АВТОР И/ИЛИ ИНОЙПРАВООБЛАДАТЕЛЬ В СООТВЕТСТВИИ С НАСТОЯЩИМ ПУНКТОМ НЕ НЕСУТ ОТВЕТСТВЕННОСТИ ДАЖЕВ ТОМ СЛУЧАЕ, ЕСЛИ ОНИ БЫЛИ ПРЕДУПРЕЖДЕНЫ О ВОЗМОЖНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТАКИХУБЫТКОВ.

Порядок применения условий Стандартной Общественной Лицензии к созданной вамипрограммеЕсли вы создали новую программу и хотите, чтобы она принесла наибольшую пользуобществу, лучший способ достичь этого - сделать вашу программу свободной, когдакаждый сможет распространять ее и вносить в нее изменения в соответствии сусловиями настоящей Лицензии.В этих целях Программа должна содержать приведенное ниже уведомление. Наиболееправильным будет поместить его в начале исходного текста каждого файла для

64

максимально ясного указания на то, что гарантии на данную программу непредоставляются. Каждый файл в любом случае должен содержать знак охраныавторского права и пояснение, где можно ознакомиться с полным текстомуведомления.[одна строка с наименованием Программы и кратким описанием ее назначения]c© имя (наименование) автора или иного правообладателя, год первого опубликованияпрограммыДанная программа является свободным программным обеспечением. Вы вправераспространять ее и/или модифицировать в соответствии с условиями версии 2 либопо вашему выбору с условиями более поздней версии Стандартной ОбщественнойЛицензии GNU, опубликованной Free Software Foundation.Мы распространяем данную программу в надежде на то, что она будет вам полезной,однако НЕ ПРЕДОСТАВЛЯЕМ НА НЕЕ НИКАКИХ ГАРАНТИЙ, в том числе ГАРАНТИИ ТОВАРНОГОСОСТОЯНИЯ ПРИ ПРОДАЖЕ и ПРИГОДНОСТИ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В КОНКРЕТНЫХ ЦЕЛЯХ. Дляполучения более подробной информации ознакомьтесь со Стандартной ОбщественнойЛицензией GNU.Вместе с данной программой вы должны были получить экземпляр СтандартнойОбщественной Лицензии GNU. Если вы его не получили, сообщите об этом в FreeSoftware Foundation, Inc., 59 Temple Place - Suite 330, Boston, MA 02111-1307,USA.Также укажите, как можно связаться с вами по электронной или обычной почте.Если программа работает в интерактивном режиме, сделайте так, чтобы при запускев интерактивном режиме выводилось короткое сообщение в соответствии с образцом:Gnomovision version 69, c© имя автора, год первого опубликования программыGnomovision распространяется БЕЗ ВСЯКИХ ГАРАНТИЙ; чтобы ознакомиться с болееподробной информацией, наберите "show w". Данная программа является свободнымпрограммным обеспечением и вы можете распространять ее в соответствии сусловиями Стандартной Общественной Лицензии GNU. Для получения более подробнойинформации, наберите "show c".При введении предлагаемых команд "show w" и "show c" на экран должны выводитьсясоответствующие пункты Стандартной Общественной Лицензии. Не обязательноиспользовать именно команды "show w" и "show c". В зависимости от функцийпрограммы, команды могут вызываться нажатием кнопки мыши или быть добавлены вменю программы.Если вы создали программу в порядке выполнения служебных обязанностей илислужебного задания работодателя либо для образовательного учреждения (школы,ВУЗа и т.д.) в период обучения или работы в данном образовательном учреждении,вам следует получить в случае необходимости письменный отказ от исключительныхправ на использование данной программы [3 ]. Нижеприведенный текст вы можетеиспользовать в качестве образца, заменив соответствующие имена и наименования:ЗАО "АБВ" настоящим отказывается от всех исключительных прав на использованиепрограммы для ЭВМ "Gnomovision", автором которой является Иванов АлексейПетрович, и передает все исключительные права на использование указаннойпрограммы ее автору, Иванову Алексею Петровичу.Подпись руководителя организации, печать, 1 января 2001г.[Фамилия, Имя, Отчество], Генеральный директорСтандартная Общественная Лицензия GNU запрещает включать вашу программу впрограммы, использование которых ограничено их правообладателями. Если вашапрограмма является библиотекой подпрограмм, вероятно, более полезным будетразрешить связывание программ, использование которых ограничено ихправообладателями, с вашей библиотекой. В этом случае вам следует использоватьСтандартную Общественную Лицензию GNU для Библиотек вместо настоящей Лицензии.

Примечания переводчика

[1] - в параграфе 7 Преамбулы в английском тексте Стандартной ОбщественнойЛицензии GNU упоминается патент на программное обеспечение (Software Patents). Вначале 90х годов XX века Апелляционный суд Федерального округа США предпринялпопытку установить, когда изобретение, частью которого является программноеобеспечение, является патентоспособным. Суд постановил, что в этом случаеследует провести экспертизу в отношении произведения в целом. Изобретение небудет признано патентоспособным, если оно представляет собой исключительно

65

математический алгоритм. Однако, если положенный в основу изобретения способ припомощи программного обеспечения позволяет получить конкретные, промышленноприменимые результаты, в этом случае изобретение является патентоспособным. Вотличие от США, в РФ в соответствии с Патентным законом от 23.09.1992г. непризнаются патентоспособными изобретениями программы для вычислительных машин.Защита программ для ЭВМ осуществляется на основании норм законодательства обавторском праве.Исключительные права на программу для ЭВМ принадлежат автору или иномуправообладателю, который приобрел их на основании договора или ином основании,предусмотренном законом. Правообладатель всех имущественных прав на программудля ЭВМ в течение срока действия авторского права может по своему желаниюзарегистрировать программу для ЭВМ путем подачи заявки в Патентное ведомство РФ

[2] - Здесь имеется в виду национальное законодательство страны лицензиара.

[3] - В соответствии с Законом РФ "Об авторском праве и смежных правах"авторское право на произведение, созданное в порядке выполнения служебныхобязанностей или служебного задания работодателя (служебное произведение),принадлежит автору служебного произведения. Исключительные права наиспользование служебного произведения (в том числе программы для ЭВМ)принадлежат лицу, с которым автор состоит в трудовых отношениях (работодателю),если в договоре между ними и автором не предусмотрено иное. Данное положение нераспространяется на создание в порядке выполнения служебных обязанностей илислужебного задания работодателя энциклопедий, энциклопедических словарей,периодических и продолжающихся сборников научных трудов, газет, журналов идругих периодических изданий. Издателю энциклопедий, энциклопедических словарей,периодических и продолжающихся изданий принадлежат исключительные права наиспользование таких изданий. Авторы произведений, включенных в такие издания,сохраняют исключительные права наиспользование своих произведений независимо от издания в целом.В соответствии с п.7 ст. 39 Закона РФ "Об образовании" образовательномуучреждению принадлежит право собственности в том числе на продуктыинтеллектуального и творческого труда, являющиеся результатом деятельностиобразовательного учреждения. Аналогичная норма содержится в Федеральном законеРФ "О высшем и послевузовском профессиональном образовании" (ФЗ от 22 августа1996г. № 125-ФЗ).

My goal was not just a verbal translation of English text of GNU General PublicLicense in Russian, but a translation, which will follow the rules of currentlegislation of Russian Federation on copyrights. I hope that this will help touse GNU General Public License when distributing free software in RussianFederation. Below you may find some comments (in Russian) on current legislationof Russian Federation.

Моей целью был не просто перевод Стандартной Общественной Лицензии GNU, которыйбы максимально точно соответствовал аутентичному тексту на английском языке, нотакже учитывал нормы действующего законодательства РФ об авторском праве, чтоувеличило бы возможность использовать Стандартную Общественную Лицензию GPL дляраспространения свободного программного обеспечения на территории РФ. Ниже Выможете ознакомиться с некоторыми комментариями относительно действующегозаконодательства РФ.

В настоящее время на территории Российской Федерации порядок воспроизведения,распространения и модификации программного обеспечения регулируется Законом РФ"О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных" от 23.09.1992г. №3523-1 иЗаконом РФ "Об авторском праве и смежных правах" от 09.07.1993г. №5351-1.С целью наибольшего соответствия настоящего неофициального перевода СтандартнойОбщественной Лицензии GNU на русский язык нормам действующего законодательстваРФ об авторском праве, ниже приводятся основные понятие, используемые в текстеперевода, и их определения в соответствии с указанными выше Законами РФ:Программное обеспечение - данное понятие не применяется в указанных Законах,однако оно является наиболее общепринятым при обозначении программ для ЭВМ в

66

переводах лицензионных соглашений, в частности Лицензионных соглашений сконечным пользователем (EULA), на русский язык. В силу этого понятие"Программное обеспечение" используется в тексте перевода для обозначения понятия"программа для ЭВМ". Под программой для ЭВМ в Законе РФ понимается объективнаяформа представления совокупности данных и команд, предназначенных дляфункционирования электронных вычислительных машин (ЭВМ) и других компьютерныхустройств с целью получения определенного результата, включая подготовительныематериалы, полученные в ходе разработки программы для ЭВМ, и порождаемые еюаудиовизуальные отображения.Исключительные права на использование произведения - означает право осуществлятьили разрешать следующие действия: воспроизводить произведение (право навоспроизведение); распространять экземпляры произведения любым способом:продавать, сдавать в прокат и так далее (право на распространение); публичнопоказывать произведение (право на публичный показ), переводить произведение(право на перевод); переделывать, аранжировать или другим образом перерабатыватьпроизведение (право на переработку), а также иные права в соответствии с ЗакономРФ "Об авторском праве и смежных правах".Исключительные (или имущественные) права на использование программы для ЭВМ -означает исключительное право осуществлять и (или) разрешать осуществлениеследующих действий: выпуск в свет программы для ЭВМ, воспроизведение программыдля ЭВМ (полное или частичное) в любой форме, любыми способами, распространениепрограммы для ЭВМ, модификацию программы для ЭВМ, в том числе перевод программыдля ЭВМ с одного языка на другой, а также иное использование в соответствии сЗаконом РФ "О правовой охране программ для ЭВМ и баз данных".Воспроизведение Программного Обеспечения - это изготовление одного или болееэкземпляров Программного обеспечения в любой материальной форме, а также егозапись в память ЭВМ.Модификация (переработка) Программного Обеспечения - любые его изменения, неявляющиеся адаптацией.Распространение Программного Обеспечения - это предоставление доступа длявоспроизведения в любой материальной форме Программного Обеспечения, в том числесетевыми и иными способами, а также путем продажи, проката, сдачи в наем,предоставление взаймы, включая импорт для любой из этих целей.

67

Региональная Климатическая Модель regcm Руководство...

Documents