wangyanjiayou的个人博客分享 http://blog.sciencenet.cn/u/wangyanjiayou

博文

WRF-Hydro模型安装、编译、运行流程;从零掌握分布式水文建模、耦合气象模拟与多场景应用

已有 280 次阅读 2026-1-20 10:55 |系统分类:科研笔记

随着全球气候变化加剧与水资源管理需求日益增长,高精度、动态化的水文模拟成为科研与工程应用的核心工具。WRF-Hydro模型作为一款先进的分布式水文模型,不仅继承了WRF陆面过程的物理基础,更通过耦合气象模型与精细化地理要素刻画,实现了对水文循环过程的全面模拟。其在洪水预报、水资源规划、生态水文研究等领域的广泛应用,标志着水文建模从传统统计方法向多过程、高分辨率物理模拟的重大跨越。

然而,WRF-Hydro模型的复杂性与多模块耦合特点,也给初学者与从业者带来了学习门槛。从依赖库配置、模型编译到案例实践与耦合模拟,需要系统性的技术指导与实战训练。本次内容旨在通过结构化,打破技术壁垒,帮助用户从零搭建模型运行环境,掌握离线与在线耦合模拟的全流程操作,并深入理解参数调整与多场景应用的原理与方法。

无论是水文科研工作者、水资源管理工程师,还是气候与环境领域的研究者,均可获得从理论到实践的完整能力提升。逐步解析WRF-Hydro的核心模块、编译技巧、数据同化策略,并结合实际案例展示其在极端天气预测、流域规划、水电调度等场景中的强大功能,为应对复杂水文挑战提供技术支撑。

专题一 WRF-Hydro模型功能及运行流程、依赖库准备

1、WRF-Hydro模型、主要模块及应用领域介绍,主要介绍该模型开发背景,主要模块功能,以及运行的流程等

2、WRF-Hydro模型运行平台及所需要外部链接库介绍,运行该模型需要的编译器环境、外部链接库等

3、虚拟机系统安装,使用vmware workstation 17 Pro 软件在windows10系统中可以安装Linux系统,方便运行模型

4、在vmware软件支持下,安装Rocky Linux系统,准备好模型基础平台

5、安装Intel编译器以及NetCDF链接库,主要为编译离线和在线WRFhydro模型提供支持

6、创建Python/NCL环境,为资料处理、后处理等提供支持

专题二 WRF-Hydro模式编译、离线运行及案例实践

1、模型源代码,模型的源代码结构,以及如何使用编译器和外部函数库将模型源代码编译为可执行程序

2、编译源代码,模型编译选项、编译过程、错误处理等

3、初步运行,使用示例区域文件,讲解模型运行所需要的主要部分等

4、模型输入输出,使用的NetCDF文件格式及相关的处理软件,如xarray等,并使用ncview和Jupyterlab环境详解如何可视化模型区域等

案例1:使用示例文件模拟,获取默认模式设置下的径流模拟结果,并使用工具可视化

案例2:模式冷启动,模式冷启动和热启动的模式设置等,涉及到模式平衡及预热等

案例3:替换降水资料模拟,使用更高质量降水资料驱动WRF-Hydro模式开展模拟等

案例4:Overland routing off模拟,关闭overland routing设置进行模拟,以及overland routing的功能和作用

案例5:LSM过程参数修改模拟,修改NaohMP中主要参数,包含一维和二维参数等修改和模拟等,以及这些参数的主要功能和影响

案例6:参数修改模拟,修改模式参数,以及基流方案等

案例7:湖泊模拟案例,利用模型模拟有无湖泊对径流模拟的影响等

工具1:WPS,创建LSM区域文件,以及相关的DEM、土壤、植被等

工具2: WRF-Hydro GIS工具,如何使用工具,生成运行WRF-Hydro模型的Domain文件,包括流域、地形、河网、湖泊等

工具3:气象驱动工具,如何使用NCL工具,将主要的气象资料,包括预报、模拟等资料转换为模型的驱动文件等

专题三 模式耦合编译及运行、总结

在线耦合编译,使用编译器和外部函数库,编译双向耦合水文过程的WRF模型等

案例8:WPS之geogrid,如何使用geogrid设置区域大小、分辨率、嵌套区域等

案例9:WPS之ungrib,如何使用ungrib生成WRF的气象驱动场数据

案例10:WPS之metgrid,metgrid的功能和作用

案例11:耦合模拟案例,运行耦合模拟案例,模式输出结果等

关 注【科研充电吧】公 众 号,获取海量教程和资源



https://blog.sciencenet.cn/blog-3539141-1519183.html

上一篇:AI+PLUS+InVEST:土地利用多情景模拟、生态系统服务量化及空间驱动机制全案研究
收藏 IP: 111.225.69.*| 热度|

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2026-1-21 02:36

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部