b) Sai phân theo thời gian
2.3 Mô hình COASWT
Trong luận văn của tôi với mục đích chạy dự báo bão cho khu vưcc Biển Đông, tôi đã thay đổi thành phần mô hình đại dương POM thành mô hình ROMS.
Tôi sử dụng hệ thống mô hình COAWST (Coupled-Ocean-Atmosphere- Wave-Sediment Transport ) với tùy chọn kết hợp “online” giữa mô hình khí quyển WRF và mô hình đại dương ROMS. Hệ thống mô hình COAWST được xây dựng với mục đích nhằm kết hợp mô hình khí quyển đại dương do nhóm chuyên gia của liên đoàn khảo sát địa chất Hoa Kỳ phát triển hệ thống mô hình kết hợp “vận chuyển bồi lắng-sóng-khí quyển-đại dương” COAWST với mã nguồn mở và chạy song song với MPI hoặc OpenMPI. Hệ thống COAWST có các thành phần như sau:
- Mô hình khí quyển: WRF
- Mô hình đại dương: ROMS
- Mô hình sóng : SWAN (Simulating Waves Nearshore)
- Mô hình vận chuyển bồi lắng: CSTMS (Community Sediment Transport Modeling Systems)
- Công cụ kết hợp các mô hình này với nhau là MCT (Model Coupling Toolkit)
35
Hình 2.4. Sơđồ cấu truc mô hình COAWST
Trong hệ thống COAWST có rất nhiều phương án chạy kết hợp khac nhau như: WRF-ROMS, WRF-SWAN, WRF-ROMS-SWAN, ROMS-SWAN, WRF- ROMS-SWAN- CSTMS. Trong hệ thống COAWST hoàn thiện năm 2010 và liên tục cải tiến và cập nhật cho tới nay.
Trong luận vặn của tôi sử dụng hệ thống COAWST với phương án mô hình liên hoàn WRF-ROMS tương tác 2 chiều. Các thông số về gió (u,v), áp suất khí quyển, nhiệt độ, thông lượng sóng ngắn, sóng dài, biến mưa, thông số mây được mô hình WRF gửi xuống mô hình ROMS và mô hình ROMS sẽ gửi thông số về SST lên mô hình WRF. Trong thử nghiệm của mình tôi sử dụng bước thời gian kết hợp (couple) giữa 2 mô hình là 10 phút (600s) cùng với bước tích phân của WRF, ROMS tương ứng là 120s, 150s trên hệ thống máy tính bó song song 8 nodes. Cụ thể namelist như sau:
! Multiple model coupling parameters. !
!======================================================= =======================
! Copyright (c) 2005 ROMS/TOMS Group, version 3.0 ===
! John C. Warner ===
36
! grids nested application: !
! !
! AKT_BAK == 2*1.0d-6 2*5.0d-6 ! m2/s ! Number of parallel nodes assigned to each model in the
coupled system.
! Their sum must be equal to the total number of processors.
NnodesATM = 4 ! atmospheric model NnodesWAV = 1 ! wave model
NnodesOCN = 4 ! ocean model ! Time interval (seconds) between coupling of models. TI_ATM_WAV = 600.0d0 ! atmosphere-wave coupling interval TI_ATM_OCN = 600.0d0 ! atmosphere-ocean coupling interval TI_WAV_OCN = 600.0d0 ! wave-ocean coupling interval
! Coupled model standard input file name. ! atmospheric model ATM_name = namelist.input ! wave model WAV_name = Projects/NalgaeTyphoon/INPUT_JOE_TC ! ocean model OCN_name = Projects/NalgaeTyphoon/ocean_nalgaetyphoon.in ! Sparse matrix interpolation weights files.
W2ONAME == Projects/ NalgaeTyphoon /wav2ocn_weights.nc
W2ANAME == Projects/ NalgaeTyphoon /wav2atm_weights.nc
A2ONAME == Projects/ NalgaeTyphoon /atm2ocn_weights.nc
A2WNAME == Projects/ NalgaeTyphoon /atm2wav_weights.nc
37
O2ANAME == Projects/ NalgaeTyphoon /ocn2atm_weights.nc
O2WNAME == Projects/ NalgaeTyphoon /ocn2wav_weights.nc
!
! If you are running a simulation using WRF + either ROMS or SWAN,
! then this featuere sets the WRF grid that will exchange fileds to
! ROMS and/or SWAN. In the future, we will have more options
! to couple various levels of R/S grids to various WRF grids. But we
! need to start somewhere, and for now you can only choose 1 WRF grid. ! WRF_CPL_GRID == 1 ! 1 = parent ! ! GLOSSARY: ! ========= ---
! Number of parallel nodes assigned to each model in the coupled system.
!--- ! NnodesATM Number of processes allocated to the atmospheric model.
! NnodesWAV Number of processes allocated to the wave model.
! NnodesOCN Number of processes allocated to the ocean model.
!---