CMAQ相关介绍

CMAQ是美国1997年发布的第三代空气质量模型,它是美国环保局开发的用来模拟空气质量运算的开源项目。

90年代开始,随着计算机性能的增强,特别是高性能计算与通信计划的实施,更复杂的考虑多种大气过程、多尺度的空气质量模式的开发工作在美国展开。模式中需要考虑多种排放源,如工业、电厂、交通、生物排放等过程,研究的污染物和污染问题包括首要污染物、臭氧、颗粒物、能见度、酸沉降等。90年代末开发的代表目前国际领先水平的综合多尺度空气质量模式Models-3/CMAQ(Community Multi-scale Air Quality),本着“一个大气”(One Atomosphere)的设计理念,融入了许多当前大气化学和大气环境领域的最新研究成果,将区域对流层大气作为整体,周密的考虑所有已知的物理和化学过程,综合考虑了不同物种之间的相互影响与转化, 最大限度的模拟真实的大气环境,可用于局地到区域多种尺度光化学烟雾,区域酸沉降、大气颗粒物质等大气污染问题的理论研究与业务预报。Models-3为Third-Generation量模式三部分组成。其核心是Community Air Quality Modeling System的通称,由中尺度气象模式、污染排放模式和多尺度空气质量模式系统,所以也可以称其为Models-3/CMAQ模式。

CMAQ的最大特色在一个大气(One-Atmosphere)的观念,打破了传统模式对单一物种的模拟。将复杂的空气污染情况如对流层的臭氧、PM、有毒物质、酸沉降及能见度等问题综合处理,用于多尺度、多污染物的空气质量预报、评估和决策政策等多种途径。美国环保局研制的未来第四代空气质量模型系统,将尽可能考虑气圈、永圈、和生物圈之闯的互相作用,以便提供一个更加全面的方法对整个 生态系统中的污染物的输送和消亡过程进行预报和评估。 CMAQ是目前国际领先水平的空气质量模型系统。

继续阅读

CMAQ编译和安装

准备工作

  • 预装基础环境,可配置YUM源(mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn),简单省事。
$ yum install gcc.x86_64 -y
$ yum install gcc-gfortran.x86_64 –y
$ yum install gcc-c++.x86_64
$ yum install openmpi.x86_64 –y (本文使用mpich)
  • 下载各种所需安装包
# Download CMAQ source code and scripts
$ wget ftp://ftp.unc.edu/pub/cmas/SOFTWARE2/MODELS/CMAQ/5.0.1/CMAQv5.0.1.tar.gz

# Download CMAQ benchmark input data files
$ wget ftp://ftp.unc.edu/pub/cmas/SOFTWARE2/MODELS/CMAQ/5.0.1/DATA.CMAQv5.0.1.tar.gz
# CMAQ benchmark output data:
$ wget ftp://ftp.unc.edu/pub/cmas/SOFTWARE2/MODELS/CMAQ/5.0.1/DATA_REF.CMAQv5.0.1.tar.gz
# HDF5,can be ignore
$ wget ftp://ftp.hdfgroup.org/HDF5/current/src/hdf5-1.8.12.tar.gz
# zlib
$ wget http://zlib.net/zlib-1.2.8.tar.gz
# netcdf
$ wget ftp://ftp.unidata.ucar.edu/pub/netcdf/netcdf-4.3.1.1.tar.gz
# netcdf-fortran
$ wget https://www.unidata.ucar.edu/downloads/netcdf/ftp/netcdf-fortran-4.2.tar.gz
# ioapi
$ wget http://www.baronams.com/products/ioapi/ioapi-3.1.tar.gz
# mpich
$ wget http://www.mpich.org/static/downloads/3.1/mpich-3.1.tar.gz
# pvm3,can be igore
$ wget http://www.netlib.org/pvm3/pvm3.4.6.tgz

继续阅读