CLM5.0模型修改与分析教程

"这篇教程是关于2019年社区陆地系统模型（Community Terrestrial Systems Model, CTSM）的使用，特别是针对CLM5.0版本的基础修改与分析，由Jackie Shuman和Katie Dagon主讲。内容包括了如何在CESM（Community Earth System Model）框架下对CLM5.0模型进行基本参数设置，并通过Git管理代码，调整模型设置，以及使用Jupyter Notebook进行数据分析。" 在CESM CLM5.0模型中，进行基础参数设置是模拟地球系统行为的关键步骤。CLM（Community Land Model）是用于模拟地表过程的一个组件，它涵盖了土壤、植被、冰雪覆盖和碳氮循环等多个方面。CLM5.0作为最新的版本，引入了更多的物理过程和生物地球化学机制，提供了更精细的模型设置选项。 1. **模型设置变更**： - **组件集（Component sets）**: CESM中的组件集定义了模型运行时包含哪些子模型或组件，如大气、海洋、陆地和海冰等。在本教程中，可能涉及选择不同的组件集来适应特定的研究需求。 - **名称列表文件（Namelist files）**: 名称列表是控制模型参数的主要手段，包含了模型运行的几乎每一个细节，如时间步长、边界条件、初始状态等。通过修改这些文件，可以调整模型的行为。 - **参数变化（Parameter changes）**: 参数变化直接影响模型的模拟结果。例如，改变土壤水分的蒸发速率、植被生长速率或碳循环速率，都可能显著影响模拟的气候和生态系统响应。 2. **创建新案例**： - 创建新案例的过程包括指定案例路径、选择分辨率（如resf19_g17）和组件集（如I1850Clm50Sp）。`create_newcase`命令用于生成新的模拟案例。 - `case.setup`命令初始化案例环境，准备模型运行所需的所有文件和目录结构。 - `case.build`构建可执行文件，这一步将编译源代码并生成用于模拟的二进制文件。 - `case.submit`提交作业到批量处理队列，以便在高性能计算平台上运行模型。 3. **数据分析**： - 使用Jupyter Notebook进行数据分析是一个强大的工具，它允许用户在交互式环境中查看、处理和可视化模型输出数据。这有助于理解模型的运行结果，检查模型性能，以及进行敏感性分析。 在实际操作中，了解和掌握CLM5.0的基本参数设置对于优化模型配置、提高模拟精度至关重要。此外，使用版本控制系统如Git管理源代码，能够确保模型设置的可追踪性和团队合作的有效性。通过这次教程，学习者将能够更深入地理解和应用CLM5.0模型，进行定制化的地球系统模拟研究。