在Linux上移植CESM1.0.3模式

通用地球系统模式（Community Earth System Model, CESM）是由美国国家大气中心于2010年发布的新一代地球系统模式，是目前最先进、使用最广泛的地球系统模式之一。本文以CESM1.0.3为例，介绍CESM模式在Linux上的移植方法。本文内容参考该贴：成功移植CESM模式（介绍）——Porting CESM via user defined machine files。

一、准备工作

移植之前首先需要安装netCDF、intel-Fortran与impi。此外，需提前下载模式运行需要的inputdata，可利用svn在该网址下载：https://svn-ccsm-inputdata.cgd.ucar.edu/trunk/inputdata。

二、开始移植

1、建立Machine

首先将模式拷贝至目录中，进入cesm1_0_3/scripts/ccsm_utils/Machines目录，首先打开config_machines.xml，在文件末尾添加自己的机器信息，如下所示：

<machine MACH="the"
         DESC="the, os is Linux, 12 pes/node, batch system is something about IBM"
         EXEROOT="/gpfsES/geo/the/cesm_amoc/$CASE"
         OBJROOT="$EXEROOT"
         INCROOT="$EXEROOT/lib/include"
         DIN_LOC_ROOT_CSMDATA="/gpfsES/geo/the/CESM/inputdata"
         DIN_LOC_ROOT_CLMQIAN="/gpfsES/geo/the/CESM/inputdata/atm/datm7/atm_forcing.datm7.Qian.T62.c080727"
         DOUT_S_ROOT="/gpfsES/geo/the/cesm_amoc/Archive/$CASE"
         DOUT_L_HTAR="TRUE"
         DOUT_L_MSROOT="UNSET"
         CCSM_BASELINE="UNSET"
         CCSM_CPRNC="UNSET"
         OS="Linux"
         BATCHQUERY="qstat"
         BATCHSUBMIT="qsub"
         GMAKE_J="1"
         MAX_TASKS_PER_NODE="12"
         MPISERIAL_SUPPORT="FALSE" />

其中MACH字段为机器名，EXEROOT为之后建立的case目录，DIN_LOC_ROOT_CSMDATA为inputdata目录，DOUT_S_ROOT为模式结果输出目录。

之后复制Machines文件夹中的env_machopts.###、Macros.###、mkbatch.###并将拓展名修改为自己的机器名，再打开env_machopts、Macros文件，修改其中netCDF、mpi等路径以适应当前系统。最后打开mkbatch文件，修改mach为新建的机器名。

2、生成（create）Case

进入/cesm1_0_3/scripts目录下，执行以下指令：

1	./create_newcase -case ~/cesm_amoc/mask_2004 -compset B1850 -res T31_g37 -mach the

其中-case后参数为case路径，-res后为分辨率，-mach后为机器名。-compset和-res的设置参数可参考CESM用户手册。

3、配置（configure）Case

进入Case目录下，打开env_conf.xml，修改以下参数：

<!--"Run initialization type, valid values: startup,hybrid,branch (char) " -->
<entry id="RUN_TYPE"   value="hybrid"  />
<!--"Run start date (yyyy-mm-dd). Only used for startup or hybrid runs (char) " -->
<entry id="RUN_STARTDATE"   value="0001-01-01"  />
<!--"Reference case for hybrid or branch runs (char) " -->
<entry id="RUN_REFCASE"   value="xiao845"  />
<!--"Reference date for hybrid or branch runs (yyyy-mm-dd) (char) " -->
<entry id="RUN_REFDATE"   value="2004-01-01"  />

参数意义在备注中已有介绍。其中，只有RUN_TYPE为hybrid和branch时后两个参数有意义。

之后打开env_mach_pes.xml文件，配置好你所要使用的cpu核心数。

再打开env_run.xml文件，设置模式运行年份，例如：

<!--"sets the run length with STOP_N and STOP_DATE, valid values: none,never,nsteps,nstep,nseconds,nsecond,nminutes,nminute,nhours,nhour,ndays,nday,nmonths,nmonth,nyears,nyear,date,ifdays0,end (char) " -->
<entry id="STOP_OPTION"   value="nyears"  />
<!--"sets the run length with STOP_OPTION and STOP_DATE (integer) " -->
<entry id="STOP_N"   value="2000"  />

上面设置为模式持续模拟2000年。

修改完毕后，执行以下指令保存配置：

1	./configure -case

若需重新配置，需使用-cleanall指令删除之前的配置并初始化。

4、构建（building）Case

在Case目录中打开新生成的Buildconf目录，打开cam.buildnml.csh文件以修改模式运行参数以及导入的强迫场路径等信息。若之前RUN_TYPE为hybrid和branch，还需要向Case根目录的run文件夹拷贝参照试验的rest文件。

上述工作完成后，返回Case根目录，执行以下指令执行build：

1	./mask_2004.the.build

之后若需重新配置，需首先执行./mask_2004.the.clean_build清除build。

5、提交作业

build完成后，执行以下指令即可提交作业：

1	./mask_2004.the.submit

之后通过qstat可以查询任务运行状态，qdel停止任务，任务若出错停止可以在Case的run目录查询错误log文件。