在本文中，我们将深入探讨如何在Ubuntu 20.04操作系统上安装和配置WRF（Weather Research and Forecasting）4.2.1及其配套软件WPS（Weather Prediction System）4.2。WRF是一个开源的高级气象模型，用于进行中尺度到全球范围的天气预报和气候模拟。而WPS则是WRF的预处理系统，负责处理原始气象数据并生成WRF所需的输入文件。
我们需要确保系统已经安装了必要的依赖项。在Ubuntu 20.04上，这包括开发工具、科学计算库和GIS支持。你可以通过运行以下命令来安装它们：
```bash
sudo apt update
sudo apt install build-essential gfortran netcdf-bin libnetcdff-dev proj-bin libproj-dev gdal-bin libncurses5-dev libncursesw5-dev
```
接下来，我们将解压并编译WRF和WPS。将`WRF-4.2.1.tar.gz`和`WPS-4.2.tar.gz`这两个文件解压到你想要的工作目录：
```bash
tar -zxvf WRF-4.2.1.tar.gz
tar -zxvf WPS-4.2.tar.gz
```
解压后，进入WPS目录并按照官方文档的指导配置和编译WPS：
```bash
cd WPS-4.2
./configure --prefix=/path/to/install/directory
make
make install
```
这里，你需要将`/path/to/install/directory`替换为你希望安装WPS的路径。安装完成后，设置环境变量，以便后续的WRF配置可以找到WPS：
```bash
export WPS_HOME=/path/to/install/directory
```
现在，返回WRF的主目录，配置并编译WRF。在配置阶段，你需要提供之前安装的WPS的路径以及NetCDF库的位置：
```bash
cd ../WRF-4.2.1
./configure --with-netcdf=/usr/lib/x86_64-linux-gnu --with-wps=$WPS_HOME
make clean
make
```
编译可能需要一些时间，完成后，你可以进行WRF的初始化步骤，这通常涉及生成一个基本的测试案例：
```bash
./run_real
./run_wrf
```
运行这些命令后，WRF会生成预报结果。你可以在`run_dir`目录下找到这些文件。为了检查安装是否成功，你可以查看生成的输出文件，例如`wrfout_d01`，并使用WRF的可视化工具有如NCL或ParaView进行数据可视化。
在实际应用中，你可能还需要根据你的需求配置WRF的输入参数，如物理过程选项、网格分辨率等。这通常涉及修改`namelist.input`文件。同时，获取最新的气象观测数据（如GFS或NCEP Reanalysis）作为WRF的输入，你可以使用NCO（NetCDF Operators）工具或者从数据提供者处下载。
WRF和WPS的安装是一个涉及多个步骤的过程，需要对Linux环境和气象模型有一定程度的理解。正确配置和运行这两个工具，你将能够进行高精度的气象模拟，为科研和气象预报工作提供有力支持。
WRF4.2.1与WPS4.2.zip （2个子文件） 
WPS-4.2.tar.gz 604KB
