3) MM5

The Mesoscale Model ( MM5 )


The PSU/NCAR mesoscale model ( MM5 )は、ある一つの領域、非静力学、複雑地形対応のシグマ座標系の、メソスケール大気シミュレーション予測モデルである。このモデルは、MM5モデリングシステムとして集積されたプログラムによるものである。MM5モデリングシステムソフトウェアはそのほとんどがフォートランで組まれている。また、全世界のユーザーからの貢献とともにひとつのメソスケールモデルとして、The Pennsylvania State UniversityとNCARで開発されている。
MM5モデリングシステムソフトウェアは自由に配布されており、NCARのメソ・マイクロスケール気象部門のメソスケール予報グループによってサポートされている。また、寄与している大学及び研究機関のいくらかのユーザーによりより改良が加えられている。

MM5の概要

第5世代NCAR/Penn State メソスケールモデル (MM5) は、1970年代にPenn Stateで最初にAnthesにより使われ、後にAnthes and Warner (1978)により論文化されたモデルをもとに開発された。それ以来、より多く使用されるように多くの変更がなされた。それは、(i) ネスティング、(ii) 非静力学(細かいkmスケールまで計算可能にする)、(iii) マルチタスク性能(共有化・分配されたメモリ)、(iv) 4次元データ同化性能、(v) さらなる物理モデルオプション、などである。
モデリングシステムの議論を容易にすめるために、schematic diagram が用意されている。これは、プログラムの順番、データ、主要な性能の簡単な説明などがある。モデリングシステムのさまざまな説明を記載した文書は、同じくweb上で公開されている。
地形や気圧データは、水平方向については、緯度・経度のメッシュからさまざまな解析に対応できるメッシュに再生成される(プログラムTERRAIN、REGRID)。プログラムINTERRPFは鉛直方向に関して、地形表面付近は細かくできるシグマ座標系に変換できる。MM5は局所的なモデルであるので、初期および境界条件の設定が必要。

MM5の特徴

・3種類(極座標、Lambert、Mercator)の地形メッシュ投影方法
・さまざまなネスティングに対応
・実際のデータ使用
・他のモデルとの併用
・非静力学もしくは静水力学の動的な枠組み
・鉛直方向に関する地形形状に合わせたメッシュ
・各種パラメータの高度な選択方法
・nudgingによる4次元データ同化
・3DVARとのジョイント化
・Cray, SGI, IBM, Alpha, Sun, HP, and PCs running Linux などのプラットホーム使用可能
・メモリ共有タイプの並列計算に関しては、Cray, HP-SPP2000, SGI, SUN, Alpha, and Linuxなど
・分配タイプの並列計算に関しては、IBM SP2, Cray T3E, SGI Origin 2000, HP-SPP2000, Fujitsu VPP, Sun and Linux clustersなど
・説明が文書化されており、ユーザーサポートがある





MM5の入手・ダウンロード方法

@こちらのページ(下の画像)download にマウスを当て、ダウンロードしたい項目を選ぶ。
Aダウンロードするファイル(*.tar.gzなど)をクリックしてダウンロード。
Bダウンロードされた圧縮ファイル(*.tar.gz)を解凍コマンド等を用いて解凍する。




MM5のコンパイル及び使い方

コンパイルと実行方法

コンパイル前とコンパイル後のスイッチを、それぞれ、configure.user と the mm5.deck に分けている。

1: configure.user の編集
2: 'make' (トップディレクトリで) - 前処理とコードのコンパイル
3: 'make mm5.deck' - RUNTIME_SYSTEMに応じてdeck作成
4: mm5.deck の編集
5: './mm5.deck' 実行 ( mmlif 作成、mm5.exe の実行 )

修正と再コンパイル

全てのコードはその機能とオプションに応じて、あるディレクトリ構造に分けられている。一つのルーチン変更のためのデバッグもしくはテスト変更などは、configure.user を変更しない限り、簡単。

すでにコードを上のようにコンパイルし、mm5.deck を実行したとする。

1: .F のルーチンを編集
2: 'make -i -r' (ルーチンのディレクトリで)
3: 'make -i -r' (新しい .o file を追加するため、実行ディレクトリで)
4: (オプション) mmlif を実行ディレクトリで編集
5: 実行ディレクトリで 'mm5.exe' を実行

代わりの簡単な手順

1: .F のルーチンを編集
2: トップレベルで 'make' (すべての .o ファイルを再アーカイブ、変更したファイルを再コンパイル)
3: 必要であれば、mm5.deck を編集
4: './mm5.deck' の実行

*重要: configure.user の変更は、.incl ファイルの変更と同様に、トップレベルの 'make' が必要。

**注意: 使用しているコンピュータ、OS、コンパイラ、計算プログラムのバージョン等により、以上の説明がすべてのケースに適用できるわけではないことを、ご了承下さい。


> MM5公式サイト


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