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2用户须知2.1目的本章主要讨论MM5模式系统程序的大致情况。包括：l 在你的计算机上编译和运行MM5程序时需要那些东西；l 哪里可以获得程序的tar文件以及工具程序，怎样获得它们；l 一个脚本程序（或是deck程序）的功能；l 参数说明和namelist；l 怎样建立，编译和运行模式系统的程序；l MM5系统中日期的表示方法；2.2程序的可移植性MM5模式系统的程序（TERRAIN，REGRID，RAWINS/little_r，INTERPF/NESTDOWN，INTERPB，GRAPH/RIP和MM5）都可以运行于Unix的工作站，运行Linux的PC机以及Cray机。在一台装有Linux的PC机上运行MM5程序需要Portland Group 的Fortran和C编译器。这主要是由于1）它支持程序中（包括MM5模式）使用的Cray指针；2）它有一个Fortran 90的编译器。MM5模式系统的程序主要是Fortran程序，它们需要在你的本地计算机上被编译。某些程序（Fortran 77）在你每次修改模式设置后都需要被重新编译。而其他的程序（Fortran 90）仅需被编译一次。用户应对你的计算机和编译器有所了解，知道在你的计算机上有多少可用内存，以及你的编译器的版本。当你在编译并运行系统程序中碰到问题时，这些信息应该就在你的手头上。如果你正打算购买一台计算机的话，至少要配置0.5G到1G的内存和几个G的磁盘空间。因为大多数的MM5预处理程序被移植到了Fortran 90上，所以你需要一个Fortran 90的编译器来编译这些程序。下面的表列出了原代码类型以及相应的编译器。MM5程序运行时无须NCAR的图形软件包的支持。但是拥有此软件包是很有用的，因为一些程序可以使用它来把帮你设置区域和准备数据。MM5系统带的可视化软件（GRAPH和RIP）就是基于NCAR的图形软件包的。此软件包是一个需要注册的软件，但它已实现了部分免费，且这部分正是MM5所需要。要获取关于NCAR软件包的更多信息，你可以查看它的web网站：/。2.3先决条件在你的工作站上运行任务之前，用户需要做一些准备工作。l 如果在你的系统中有NCAR的图形软件包，你要保证在.cshrc文件中有下面的行：这可以使用户在编译使用NCAR图形软件包的程序时，加载图形库（Terrain，Rawins，Graph和RIP）l 如果你要在两台异地的工作站上拷贝数据，你必须确保在两台工作站上都有一个.rhosts文件。通常一个.rhosts文件象这样：l 你必须浏览过Cray机上的所有的mesouser目录，或是一个匿名的ftp上的mesouser/目录。所有作业的deck(s)，程序的tar文件，数据类型，工具程序都存放在此目录中。2.4哪里可以获得程序的tar文件？MM5模式系统的程序被存档在3个地方：NCAR的匿名ftp，NCAR Cray机的磁盘上以及NCAR的大存储系统（MSS）。在ftp站点上，原代码的tar文件被存档在/mesouser/MM5V3下面：在Cray上，原代码的tar文件和Cray的deck(s)被存放在mesouser/MM5V3中要从NCAR的匿名ftp站点上获得程序的tar文件，你要如下面一样地处理（比如MM5的tar文件）：一旦你下载了这些文件，使用Unix的gunzip命令解开这些.gz文件gunzip MM5.TAR.gz并使用此命令来解开此文件tar xfv MM5.TAR当你解开了此文件后，一个程序目录就会被建立。在此例中，一个MM5的目录将会被建立，其中存放了所有的原代码。所有的工具程序被存档在ftp和NCAR Cray机上的MM5V3/Util/中。下面是一个工具程序的列单。2.5从一个程序的tar文件中可以获得什么？一个程序的tar文件包括编译/运行特定程序需要的所有原代码（不包括NCAR的图形软件包），makefile和一些说明（在README文件中）。比如，RAWINS程序的tar文件中包含了如下的文件。CHANGES说明程序的变化（Diff/它包含有关连续版本间差异的文件）Makefile用来创建程序的可执行文件README有关程序目录的普通信息Templates/任务的脚本目录con.tbl用于绘图的Table文件map.tbl用于绘图的Table文件src/程序源代码的目录及底层的makefile2.6运行MM5模式系统程序的步骤通常需要几个步骤来建立并运行模式系统程序。有关编译和运行一个特定程序的详细说明，可以查看各章内容或是tar文件中的README。对于使用FORTRAN 77的程序TERRAIN和RAWINS：1） 键入 make x.deck来建立一个脚本程序，并用它来编译和运行此程序。2） 编辑 x.deck来选择合适的shell变量，参数声明和namelist。3） 键入 x.deck来（编译）运行程序。对于使用FORTRAN 77的GRAPH1） 如果有必要的话，编辑include文件2） 键入 make来建立程序的可执行文件3） 键入 graph.csh n m mm5-modeling-system-output-file来运行。对于使用FORTRAN 90的程序REGRID，little_r，INTERPF和NESTDOWN：1） 键入 make来编译此程序2） 编辑脚本文件或namelist.input文件3） 键入可执行程序名来运行程序，比如regridder2.7任务deck或脚本程序的功能大多数的MM5模式系统程序都有一个任务deck或脚本程序来帮你运行该程序。有些被称为x.deck，而有些被称为x.csh。x.deck既可以用于一个批处理任务（比如在Cray机上）又可以作为一个交互式任务，而x.csh只能被交互式地使用。它们有非常相似的功能。当你使用这些deck或脚本程序时，它们假定程序的源代码在本机上，它们也认为所有的输入文件也在本机上。为了获得针对你的计算机的脚本程序，键入“make x.deck”来为你的x程序建立一个deck（程序名是小写的，比如，make terrain.deck）。普通deck的结构和功能如下所示：l 任务开关，它们通常出现在一个deck的开头部分。l Fortran 77程序使用的参数声明，它们用来定义区域和数据维数。l 用于选择运行时（run-time）选项的FORTRAN的namelist文件l 通常不需要用户修改的一块内容。它用于连接输入文件到Fortran通道号，基于参数声明设置来创建可执行文件并从匿名ftp站点获取数据。2.8在一个任务deck/脚本程序中要修改什么？2.8.1 脚本变量因为为MM5模式系统设计了多种应用，所以有许多关于一个任务如何来运行的选项。这些选项包括地形和气象输入数据的不同来源，进行客观分析的方法，是否选择FDDA来运行模式，以及一个MM5任务是第一次运行还是一次重启运行等等。用户需要检查shell变量来为你的应用作出合适的选择。下面是一个来自pregrid.csh的例子，这里的选择是关于被用来创建第一猜值场的全球分析数据的类型：下面列出了其他shell变量的例子，它们需要由用户来指定：这些shell变量将在其他章节中详细讨论。2.8.2 参数语句使用FORTRAN 77的MM5模式系统程序要求用户在一个deck或脚本程序中设置参数语句（TERRAIN和RAWINS），或直接在一个include文件中进行（GRAPH）。这些参数通常被用来定义FORTRAN 77程序使用的参数化维数。在deck中使用Unix的cat命令来建立FORTRAN的包含参数声明的include文件。它们直接修改了程序的源代码，这也意味着必须遵循严格的FORTRAN语法。cat的使用如下所示：这样就在/src目录中创建了一个Fortran的include文件param.incl。而且在编译的过程中此inlcude文件将被许多子程序使用。比如，下面的内容来自terrain.deck：2.8.3 Fortran的Namelist文件MM5模式系统使用FORTRAN的namelist文件提供了一种选择不同选项而无须重新编译程序的方法。如果此namelist在一个脚本程序或deck内，可以使用unix的cat命令在脚本程序执行时来建立namelist文件。每个程序的namelist变量将在其他章节中详细论述。格式如下：这里xxxx是namelist的文件名。因为namelist不是一个ANSI 77的标准，所以不同机器的FORTRAN 77编译器可能有不同的namelist语法。FORTRAN 90程序的namelist没有这个问题。下面的例子是程序TERRAIN的namelist MAPBG：对于大多数Fortran 90的程序，可以直接编辑namelist.input文件。当用户1）正确设置了shell变量，2）改变了参数语句，以及3）建立了Fortran的namelsit文件，通常就不再需要用户修改deck了。剩下的脚本程序可以认为是一个黑盒子。2.9怎样建立可执行程序并运行该文件？当你为FORTRAN 77程序在deck中（或直接在include文件中）设定了参数声明后，键入make来编译，然后键入x.deck来运行。或键入x.deck 或 x.csh 来编译并运行程序。对于FORTRAN 90程序，可以简单地键入make来编译，并键入可执行文件名来运行程序。2.9.1 创建FORTRAN的可执行文件Unix的make工具用于在MM5模式系统中产生FORTRAN的可执行文件。make命令使用的规则和编译选项包含在Makefile中（TERRAIN，REGRID，RAWINS/little_r，INTERPF，NESTDOWN和GRAPH）和configure.user中（MM5）。关于make的更多信息，可以参见第3章。2.9.2 把文件连接到Fortran的通道号对于大多数FORTRAN 77程序，有名称的文件通常在程序执行前通过deck或脚本程序被连接到Fortran的通道号上。比如：此命令在list和Fortran的通道15之间建立了一个软“连接”。2.9.3 执行这里X是程序名。Unix命令timex或time对程序的运行计时。在你的mm5.print.out文件的末尾，你将会看到：它告诉你该mm5任务花费了多少时间（real）。2.10 输入文件运行MM5模式系统需要几个数据集。中尺度用户为TERRAIN程序提供各种陆地上的数据集。而运行REGRID，RAWINS和little_r则需要一些其他的数据。2.11 输出文件当你完成了一个任务后，程序会产生某些输出文件。它们被命名为 程序名_DOMAINx（比如，REGRID_DOMAIN1，LITTLE_DOMAIN1等）。如果你想保存这些输出文件，可以把它们移到一个指定的磁盘上。这是因为如果你再次运行该程序的话，这些文件将被覆盖。2.12 MM5模式系统程序的时间