WRF-GC v3.0 区域气象-大气化学耦合模式发布

什么是WRF-GC？

WRF-GC是由南方科技大学傅宗玫教授课题组耦合开发的区域气象-大气化学耦合模式，结合了中尺度气象模型 WRF（Weather Research and Forecasting） 和化学传输模型 GEOS-Chem，为模拟区域空气质量及气象-化学相互作用提供强大工具。WRF是目前全球应用最广泛的中尺度区域气象开源模式之一，被大量应用于学术研究以及气象业务预报。WRF 模式可对真实天气过程进行后报和预报，模拟的大气过程尺度范围为数百米（大涡尺度）至数千公里（综观尺度），是研究中尺度气象问题重要的数值模拟工具。GEOS-Chem是当前国际上最前沿的大气化学模式之一，也是一个完全开源的社群模式。该模式由美国哈佛大学主导开发，由技术支持团队负责维护，有完善的开发记录以及基准测试，并且开放接受其他研究组织对模式代码的贡献。GEOS-Chem 模式的大气化学机制更新快，不断引入大气化学研究的前沿进展。

WRF-GC 实现了 WRF 与 GEOS-Chem 的在线双向耦合，WRF 模拟的气象条件实时传输到 GEOS-Chem 作为化学模拟的输入，GEOS-Chem 的化学输出作为下一时刻的 WRF 模拟的输入，气溶胶及温室气体可反馈影响气象。

WRF-GC 的优点

准确 ：在线耦合模式（如WRF-GC）相比大气化学传输模式具有明显的优势，在模拟的时空范围上具有较大的灵活性，并可刻画气象-化学相互作用，使模拟更加接近真实大气状态，应用领域更为广泛。

前沿 ：许多气象-化学耦合模式中气象和化学模块代码交叉，更新时需要模式开发者手动介入修改代码，导致耦合模式的维护和更新困难。鉴于目前大气化学领域发展迅速，化学机制快速更新，上述技术瓶颈易导致耦合模式机理落后的问题。WRF-GC耦合器高度模块化、对气象和化学主模块的兼容性较高，耦合器不需对WRF和GEOS-Chem源代码进行修改，保持主模块的独立性和完整性，便于持续将气象和化学模块更新纳入耦合模式系统。

高效 ：WRF-GC可支持基于 Message Passing Interface（MPI）技术的分布式并行计算，使模式耦合器不仅可在常规硬件上使用，还可在超级计算机上运行。满足了区域高精度模拟所需的运算效率。

WRF-GC v3.0 版本主要更新

更新耦合的模型: 现在支持 GEOS-Chem 14.1.1, KPP 3.0.0, HEMCO 3.6.2. WRF 4.4

更便捷的诊断输出: 基于pNETCDF 模块，支持使用GEOS-Chem的HISTORY.rc 和 HEMCO_diagn.rc 控制History 和 HEMCO 诊断输出。

支持不同模拟类型： 现在可以使用 install_registry 指令安装三种化学模拟的耦合器：fullchem, ch4, co2

更多更新内容可以参考

https://wrfgc.readthedocs.io/en/latest/changelog.html

如何获得及使用WRF-GC？

WRF-GC模式在GitHub上发布，全开源免费提供全球研究人员使用。用户请访问WRF-GC模式介绍网页（https://atmoschem.org.cn/index.php?title=WRF-GC）及模式文档（https://wrfgc.readthedocs.io/en/latest/）获取详细信息。

WRF-GC的模式开发工作已发表在Geoscientific Model Development期刊上，详情可参考下列文章：

· Lin et al. (2020): WRF-GC v1.0: https://gmd.copernicus.org/articles/13/3241/2020/

· Feng et al. (2021): WRF-GC v2.0: https://gmd.copernicus.org/articles/14/3741/2021/

谁在使用WRF-GC？

目前全球已有30多个国际课题组下载使用WRF-GC模式，包括南方科技大学、北京大学、清华大学深研院、南京大学、南京信息工程大学、香港中文大学、美国哈佛大学、华盛顿州立大学、英国利兹大学等。部分研究成果已发表，可参考

https://atmoschem.org.cn/index.php?title=WRF-GC