10. 测试forcing循环时的时间步长问题

问题：forcing是1901-1910年循环。运行1911-1920年时，发现1920-12-31日的最后一个步长（1920-12-31 23:30:00-1921——01-01 00:00:00）之后应当是1921-01-01日的第一个步长（1921-01-01 00:00:00——1921-01-01 00:30:00），发现时间戳对应不上。由于是10年循环，1921-01-01日的第一个步长（1921-01-01 00:30:00）的时间戳是1901-01-01日的第一个步长（1901-01-01 00:30:00），二者的时间差dt是负值。

尝试1:只用1901年这一年的forcing，跑1901年和1902年两年。看看1901-12-31日和1902-01-01日的时间步长如何对应？

C5_1year_forcing_1901_1902

为节约成本，先跑1901年头11个月，按月输出，保留第11月的restart文件。随后跑12月。

克隆案例

./create_clone --case  ../../../scratch/C5_1year_forcing_1901_1902/ --clone ../../../scratch/C5_1920

branch分支运行

# 检查
./xmlquery NTASKS,NTHRDS,ROOTPE
60节点
vim user_nl_clm
输出频率一月./xmlquery STOP_OPTION,STOP_N,RUN_TYPE,CONTINUE_RUN,RUN_REFCASE,RUN_REFDATE,RESUBMIT,RUN_STARTDATE,RUN_REFDIR,DOUT_S,DOUT_S_ROOT,JOB_WALLCLOCK_TIME,GET_REFCASE./xmlchange RUN_TYPE=branch
./xmlchange RUN_REFCASE=D5_nocrop_spinup
./xmlchange RUN_REFDATE=1901-01-01
./xmlchange GET_REFCASE=FALSE复制初始和重启文件# 复制，将1901-01-01-00000文件夹下的所有文件复制到run/目录下。
cp -r /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/scratch/D5_nocrop_spinup/archive/rest/1901-01-01-00000/* /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/scratch/C5_1year_forcing_1901_1902/run/    ./xmlchange CONTINUE_RUN=FALSE    # 初次运行确保CONTINUE_RUN=FALSE
./xmlchange DOUT_S=TRUE
./xmlchange JOB_WALLCLOCK_TIME=24:00:00   # 单次提交最大运行时长
./xmlchange STOP_N=11,STOP_OPTION=nmonths
./xmlchange RESUBMIT=0

修改源码

forcing的起始时间和文件路径要改。
shr_strdata_mod.F90 774行报错才会打印dtime,dday，不影响速度
79行不开启debug 保持0

integer(SHR_KIND_IN)  :: debug    = 0  ! local debug flag
write(logunit,*) trim(subName),' ERROR: dt limit1 ',SDAT%dtmax(n),SDAT%dtmin(n),SDAT%dtlimit(n),dtime,dday

build与submit

./case.build --skip-provenance-check &> FHIST_BGC.hist20.build.log
./case.submit

12月 restart

./xmlchange CONTINUE_RUN=TRUE   # 初次运行确保CONTINUE_RUN=FALSE
./xmlchange STOP_N=1,STOP_OPTION=nmonths
./case.submit

1902年1月（12月 restart 失败，则需开启debug查看原因）

./case.submit

结果：
此处的dt limit2 19011231 84607为什么是84607而不是84601？

7. debug 重启12月

为安全起见，重新拷贝12月的重启文件C5_1year_forcing_1901_1902/archive/rest/1901-12-01
重启一定要注意，run/目录下的rpointer文件的日期是否一致。
上次运行失败以后，一般地，rpointer.rof 和 rpointer.ice的日期会加1。

cp -r ./archive/rest/1901-12-01-00000/rpointer.* ./run/

修改源码：
shr_strdata_mod.F90 774行报错才会打印dtime,dday，不影响速度
79行开启debug=1

重新build和提交

./case.build --skip-provenance-check &> FHIST_BGC.hist20.build.log
./case.submit

11. 1901-1910年forcing文件的准备

将10年的输出文件按时间合并成一个文件，合并变量有time, lat, lon, area, landmask, VPD
-v 指定变量

ncrcat -v lat,lon,time,landmask,area,VPD D5_nocrop.clm2.h1.19*.nc temp.nc# temp.nc time = UNLIMITED ; // (175200 currently)

为当前的forcing增加一个步长，用1901年的第一个步长替换。
-d 指定维度

# 提取time维度的第0个
ncks -d time,0 -v lat,lon,time,landmask,area,VPD D5_nocrop.clm2.h1.1901-01-01-01800.nc D5_nocrop.clm2.h1.1901-01-01-01800-first-step.nc

利用MATLAB修改first-step.nc中的time_bounds字段，+3650。
因为first-step.nc是1901-01-01的第一个步长，其时间戳是0.021（0.021*24=0.5 h），对应的是1901-01-01 的第一个步长，应该将时间戳设为1911-01-01 的第一个步长
重命名为：D5_nocrop.clm2.h1.1911-01-01-01800-first-step.nc

夏晓圣:
陆老师，我有一个细节问题想问一下。1901-1910年共有175200个时间步长，1901年的第一个时间步长是0.021（0.021*24=0.5），含义是距离1901-01-01 00:00:00的天数。那么新增那个步长的时间戳是0.021，还是3650.021？

Chris:
3650.021

时间合并

ncrcat temp.nc D5_nocrop.clm2.h1.1911-01-01-01800-first-step.nc VPD-20year-recycle-input.nc

1901-1910年forcing文件的准备

方法一：先用nco合并NC文件，后用python处理时间问题：准备1901-1910年和1901年的原始forcing文件。抽取部分变量time, lat, lon, area, landmask, VPD，保存为新的nc文件。

从D5_nocrop_h1中准备1901年和1910年的VPD forcing文件
编写任务脚本

cd /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata
vim VPD_forcing_generate.sh

#!/bin/bash
module load nco/4.6.0-icc-14.0.2
cd /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/scratch/D5_nocrop/archive/lnd/hist
ncks -v lat,lon,time,landmask,area,VPD D5_nocrop.clm2.h1.1901-01-01-01800.nc /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata/D5_nocrop_1901_forcing.nc
ncrcat -v lat,lon,time,landmask,area,VPD D5_nocrop.clm2.h1.19*.nc /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata/D5_nocrop_1901_1910_forcing.nc

提交任务脚本

# 修改权限
chmod 750 ./VPD_forcing_generate.sh
# 提交任务
yhbatch -N 1 -p bigdata ./VPD_forcing_generate.sh

保存备份

cp ./D5_nocrop_1901_1910_forcing.nc D5_nocrop_1901_1910_forcing_copy.nc
cp ./D5_nocrop_1901_forcing.nc  D5_nocrop_1901_forcing_copy.nc

改名字

mv ./D5_nocrop_1901_1910_forcing.nc VPD_1901_1910_forcing.nc
mv ./D5_nocrop_1901_forcing.nc  VPD_1901_forcing.nc

用python将VPD forcing文件中的1910年的最后一个时刻挪到第一个步长，并修改time为1900-12-31 11:30 -----1901-01-01 00:00。保证第一个时间步长是0时刻

python 脚本：

/BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata/tianhe_CESM_VPD_1901_1910_forcing.py
/BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata/tianhe_CESM_VPD_1901_forcing.py

提交python脚本

vim tianhe_CESM_VPD_1901_1910_forcing.sh#!/bin/bash
cd /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata
python /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata/tianhe_CESM_VPD_1901_1910_forcing.py
# python /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata/tianhe_CESM_VPD_1901_forcing.pychmod 750 ./tianhe_CESM_VPD_1901_1910_forcing.sh
yhbatch -N 1 -p bigdata ./tianhe_CESM_VPD_1901_1910_forcing.sh

另一种方法：10年的NC数组在numpy中过于庞大，尽可能用nco处理

先将1910年最后一天的最后一个时刻挪到第一个步长，修改time时刻为1900-12-31 23:00 1901-01-01 00:00
将最后一年的nc划分为两个部分，最后一个时刻和其他时刻

module load nco/4.6.0-icc-14.0.2
cd /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/scratch/D5_nocrop/archive/lnd/histncks -d time,-1 -v lat,lon,time,landmask,area,VPD D5_nocrop.clm2.h1.1910-01-01-01800.nc ./D5_nocrop_1910_laststep.nc# 检查
ncks -d time,0 -v time ./D5_nocrop_1910_laststep.nc
time 7300  正确

python修改D5_nocrop_1910_laststep.nc时刻

python /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata/tianhe_CESM_VPD_1910_laststep_forcing.py
#检查
ncks -d time,0 -v time ./D5_nocrop_1910_laststep.nc
time 3650  正确

提取1910年除了最后一个时刻的其它时刻数据。
将1901-1909年按时间首尾拼接，提取6个变量
最后将1910年最后一个时刻+1901-1909年+1910年除了最后一个时刻按时间首尾拼接

cd /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/CESM_VPD/forcingdata
vim VPD_nco_1901-1910_forcing_generate.sh#!/bin/bash
module load nco/4.6.0-icc-14.0.2
cd /BIGDATA1/sysu_syli_3/CESM2/scratch/D5_nocrop/archive/lnd/histncks -d time,0,17518 -v lat,lon,time,landmask,area,VPD D5_nocrop.clm2.h1.1910-01-01-01800.nc ./D5_nocrop_1910_exceptlaststep.ncncrcat -v lat,lon,time,landmask,area,VPD D5_nocrop.clm2.h1.190[123456789]*.nc ./D5_nocrop_1901_1909_forcing.ncncrcat -v lat,lon,time,landmask,area,VPD ./D5_nocrop_1910_laststep.nc ./D5_nocrop_1901_1909_forcing.nc ./D5_nocrop_1910_exceptlaststep.nc ./VPD_1901_1910_forcing.nc# 修改权限
chmod 750 ./VPD_nco_1901-1910_forcing_generate.sh
# 提交任务
yhbatch -N 1 -p bigdata ./VPD_nco_1901-1910_forcing_generate.sh# 检查
ncks -d time,0,2 -v time -H ./VPD_1901_1910_forcing.nc
ncks -d time,-1 -v time -H ./VPD_1901_1910_forcing.nc
time[0]=3650.0
time[175199]=7299.98

陆老师关于VPD forcing文件10年循环不匹配问题的回答

我把vpd强迫场的时间整体减了半小时，就可以跑了
第一个时间步长需要是0时刻的，所以你可能需要把最后一天的12点挪到第一个步长，然后再修改time的数值。

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