如何运行地球系统、陆地表面和气候模型?

Question

我对地球系统模型、陆地表面模型和气候预测模型感兴趣。我在网上找到了很多关于不同模型的信息，包括CIMP5和地球系统建模框架。我还发现了很多使用这些模型的文章。

我想在我自己的电脑上运行和试验这些模型。然而，关于如何运行这些模型，我找不到任何清晰的安装指南或代码示例。我想有一步一步的指令如何安装模型，如何包括输入数据，如何运行模型，以及如何查看输出。那里一定有不错的教程。我对使用归一化植被指数(NDVI)和叶面积指数(LAI)数据的模型特别感兴趣。

就目前而言，它应该可以在桌面计算机或虚拟机上运行，但我也可以访问更强大的集群。

Answer 1

正如一些评论中提到的，所有的CMIP5模型都将在超级计算机上运行，这需要一个很多让其中一个在一个新的平台上运行，即使对于一个已经非常了解模型和平台的团队来说也是如此。除此之外，这些模型中的许多都是封闭源代码的，通常不适合单个研究人员使用。然而，有一些较老的模型，如MITgcm而且EdGCM它很可能在集群上运行。这是我想过但一直没时间做的事。有一组甚至是在亚马逊的EC2服务上运行CESM．

根据您感兴趣的叶片物候的哪个方面，您可能需要运行相当长的模拟(例如，几个世纪)，这对于完整的ESM来说是不允许的。通过只运行地面组件，您可以在这方面取得很大进展。这比运行ESM简单几个数量级:源代码通常是免费的，而它们的主机ESM代码没有，并且它们可以在桌面机器或集群上全局运行。你可能想看看一些陆地表面模型的例子:

• 社区土地模型(CLM)(美国CCSM使用)
• 朱尔斯(用于英国HadGEM)
• 电缆(用于ACCESS, Aus)
• ORCHIDEE(用于IPSL-CM5, Fr)
• SURFEX(用于CNRM-CM5, Fr)

其中每一个都需要一组强制边界条件，有几个是陆地社区常用的:

• GSWP3
• WFDEI
• CRU-NCEP
• 普林斯顿大学

如果你走的是陆地路线(我建议这是一个很好的开始)，你可能应该选择一个模型，并直接询问它的社区关于让它运行的细节。根据我的经验，其中有几个有非常好的教程，特别适合有一点Linux经验的人。

Answer 2

我们正在把所有的CESM都转移到开源——特别是这里是社区地面系统模型(CTSM)的最新版本。https://github.com/ESCOMP/ctsm

CTSM以前称为CLM，包括在linux或MacOS系统上运行的能力。

Answer 3

您可以看看预测生态系统分析仪(PEcAn)——它是一个统计框架和工作流系统，支持许多陆地表面、作物和生态系统模型的参数化和分析。它支持6种型号，并计划支持另外6种左右的型号。

该项目的使命是“开发和推广可重复的生态系统建模和预测的可访问工具”。您可以在该项目的主页上了解更多信息，找到演示、教程、文档和虚拟机。

你也可以在github.com/pecanproject上找到我们，在松弛．

免责声明:我是项目的PI和开发人员。