第一届古气候模拟暑期学校

实习记录 by 李朋发（2025-7-8）

1. 连接HPC（高性能计算机）

1.1 Xshell接入超算

  1. 自定义连接名称（中科）
  2. ssh命令连接主机
  3. 默认端口号

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  • 输入用户名和密码

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1.2 Xftp建立超算与自己电脑的文件传输连接

2. 查看地球系统模式（CESM）的文件结构

2.1 主目录文件夹查看

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2.2 新建文件夹，进入和退出

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2.3 进入cesm1_2_2并查看目录结构

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2.4 进入models并查看目录结构

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2.5 进入大气模式目录并查看

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3. 设计实验

3.1 牛刀小试

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# 进入目录
cd /public23/home/a21001320/cesm1_2_2/scripts
# 创建新case
./create_newcase -case ~/lipengfa/cases/test_lpf.testF1850
 -res f19_g16 -compset F1850 -mach bscca21

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# 进入刚刚创建的文件
cd /public23/home/a21001320/lipengfa/
cases/test_lpf.testF1850
# 安装CESM模型
./cesm_setup

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# 创建可执行文件
./test_lpf.testF1850.build

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# 提交运行任务
sbatch test_lpf.testF1850.run
# 查看任务队列
squeue

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# 查看输出文件
cd ~/cesmcasedata/archive/test_lpf.testF1850

  • 使用Panoply软件进行可视化

3.2 连续积分一个月

上一步仅仅运行了五天的样本，这里我们通过修改‘env_run.xml’配置文件，将积分时间增加到1个月

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# 查看运行配置文件，i编辑，w写入保存，q退出
vi env_run.xml

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# 再次提交任务并查看运行结果
sbatch test_lpf.testF1850.run
  • 这里运行了1年，大概花费5元（人民币）

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  • 通过xftp下载到本地

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  • 在Panoply中打开

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3.3 修改CO2条件再运行（将默认的280ppm浓度修改为560ppm）

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# 进入脚本文件夹
cd /public23/home/a21001320/cesm1_2_2/scripts
# 创建新的脚本文件，运行CO2（CO2_560_lpf.testF1850）
./create_newcase -case ~/lipengfa/cases/CO2_560_lpf.testF1850 
-res f19_g16 -compset F1850 -mach bscca21

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# 进入刚刚创建的文件
cd /public23/home/a21001320/lipengfa/cases/ 
CO2_560_lpf.testF1850
# 安装cesm
./cesm_setup
# 进入CESM的参考文档
cd CaseDocs

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# 输入如下命令查看CO2修改的语法结构，本文件不做修改
vi atm_in

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  • 即获取‘co2vmr = 560e-6‘的写法格式
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# 进入脚本空间
cd /public23/home/a21001320/lipengfa/cases/
CO2_560_lpf.testF1850
# 写入user_nl_cam
Vi user_nl_cam

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# 再次运行
# 创建可执行文件
./CO2_560_lpf.testF1850.build
# 提交运行任务
sbatch CO2_560_lpf.testF1850.run
# 查看任务队列
squeue
  • 560ppmCO2场景-280ppmCO2场景（2m温度）

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3.4 其他边界条件修改（时间原因没有实践）

  • 太阳常数

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  • 轨道参数

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3.5 修改赤道太平洋海温条件

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# 返回主目录
cd 
# 进入自己的文件夹
cd lipengfa
# 为方便管理创建文件夹
mkdir boundary
mkdir analysis
# 进入边界文件夹 创建两个子文件夹方便管理数据
cd boundary
mkdir data
mkddir scripts
# 进入data文件夹
cd data
# 将海温文件（默认）复制到自己的文件夹
cp -r /public23/home/a21001320/inputdata/atm/cam/sst
/sst_HadOIBl_bc_1x1_clim_pi_c101029.nc ./
# 使用NCL程序修改海温（+2摄氏度）
cd scripts
# 14行修改路径，15行修改文件名，37行调整改变海温的区域和幅度
# 这里修改了5S-5N 170W-120W 海温升高2℃
vi create_sst_NINO34_plus2.ncl

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# 运行修改后的脚本文件
ncl create_sst_NINO34_plus2.ncl
# 修改路径（使用自己编辑的海温做实验，392行）
vi env_run.xml
# 创建可执行文件
./test_lpf.testF1850.build
# 提交运行任务
sbatch test_lpf.testF1850.run
# 查看任务队列
squeue

4. 后记

  • 李香钰老师将8学时的课程压缩到了一天，尽管很多东西东西都是浅尝辄止，但是上机学习的小实验实在增加了我继续学习古气候模拟的信心。
  • 另外，我也意识到，比起运行古气候模式的操作，古气候边界条件的设置更加困难且难以确定，需要依靠重建记录的发展。