Última revisión de 15:00 19 ene 2024

Inventarios, condiciones de border e iniciales para CMAQ

[editar] Inventarios

[editar] Propios

[editar] Archivos out

Estos archivos están regrillados en formato ASCII y tienen una fila por punto de malla con, los índices i,j y seguido de la serie temporal de datos (ciclo diario) de las emisiones a ese punto de grilla

[j] [i] [emis_t1] ... [emis_tN]

Se tienen las lat,lon de un par de puntos de malla para poder georeferenciar. Se asume que la grilla de datos está en una proyección lat/lon regular (o que la regilla es suficientemente pequeña como para que no se note la curvatura terrestre)

Creamos un python para transformar los ficheros a netCDF Archivo:out to nc.odt (NOTA: descargar y cambiarle la extensión a .py)

[editar] out_to_nc.py

Sólo requiere las liberías netcdf4-python3. Se usa:

python3 out_to_nc.py -f [archivoout] -v [nombreVariable] -s [nombreStandardVariable] 
  -l [nombreLargoVariable ('!' para espacios)] -u [unidadesVariable] 
  -p [iref1],[jref1],[lonref1],[latref2]:[iref2],[jref2],[lonref2],[latref2]

Tenemos dos archivos:

* NOxAMBAtot.out
* VOCAMBAtot.out

Se tienen que preparar como nopoint emisiones del sistema SMOKE. Esto se hace desde el script the python nc_to_nopoint.odt

[editar] nc_to_nopoint.py

Script the python para transformar unos datos en netCDF al formato ASCII de nopoint para SMOKE

[editar] Hermes (Emisiones globales)

Si uno no tiene un inventario para el dominio de interés (Por ejemplo, en caso de querer usar condiciones de borde dinámicas y necesitar correr un dominio más grande), una opción es usar Hermes [[1]]. Todo lo que sigue es para Hermesv3 2.1.3.

[editar] Instalación

[editar] Paquetes de Python

Hermes necesita muchos paquetes de python para correr por lo que conviene instalarlo de forma local en vez de en el servidor. Mas aún, conviene crear un environment para no tener problema con las distintas versiones de las librerías. Una forma práctica de hacerlo es tener un txt con todos los paquetes necesarios así se instalan todos juntos. El txt está en el git [[2]].

virtualenv hermes

source hermes/bin/activate

pip install -r paquetes.txt

NOTA1: Cuidado con instalar un pandas con versión igual a mayor a 2.0 porque el "append" para un dataframe no se usa más a partir de esa versión y sí se usa en los scripts. Si se instalara una versión superior habría que cambiar los scripts. La recomendación sería instalar una versión inferior y listo.

NOTA2: Si se instala un esmpy posterior a 8.4.0 (Abajo se describe como) hay que renombrar algunas funciones y como se importa el paquete. Abajo se describe. Se puede instalar 7.1.0r que es lo mínimo que pide Hermes y no hay que cambiar nada de los scripts, PERO es una versión vieja que se instala de otra forma y tiene otras complicaciones.

NOTA3: Aparentemente no cualquier versión de netCDF4 funciona bien. En particular la 1.6.4 tira segmentation faults (No al importarlo solo uno a mano, pero sí al funcionar con el resto de las librerías). Netcdf4 1.5.6 con ESMF 8.5.0 funciona bien. Otras combinaciones a chequear.

[editar] Otros programas

Además de los paquetes de python, hay otros programas que son necesarios para la utilización de hermes. Están descriptos acá [[3]]

[editar] ESMF

Este hay que buildearlo. De este programa depende esmpy. Es decir antes de instalar esmpy hay que instalar esto. Es muy importante que se buildee con NETCDF y PIO sino algunas funciones de esmpy que necesitamos no van a funcionar.

Hay que descargarlo de acá [[4]].

Lo vamos a guardar en /home/sol/hermesv3_gr/Libraries/esmf .

cd /home/sol/hermesv3_gr/Libraries/esmf/
cd esmf-8.5.0

Hay que declarar varios paths que están descriptos acá [[5]].

export ESMF_DIR=/home/sol/hermesv3_gr/Libraries/esmf/esmf-8.5.0
export ESMF_NETCDF=nc-config  
export ESMF_COMM=mpich
make all
make install
make installcheck

NOTA: Si la versión que uno tiene de cmake es inferior a 3.20 hay una función que llama esto que es TestBigEndian.csh. Esta función a mi no me funcionaba y me tiraba error con cualquier compilador (Solo corría con mpiuni que no permite usar PIO). Si eso sucede, no encontré otra solución más que upgradear cmake.

NOTA2: Antes de instalar esmpy no está mal chequear que todo este bien.

make run_examples

y

make run_unit_tests

Si esto está bien, ahora hay que instalar esmpy.

cd src
cd addon
cd esmpy
python3 -m pip install .

Listo.

[editar] Instalación y corrección de errores de Hermes

git clone https://earth.bsc.es/gitlab/es/hermesv3_gr.git
cd hermesv3_gr
python3 setup.py install

Si alguna dependencia está mal con las librerías anteriores, en este proceso se va a quejar.

A partir de la versión 8.4.0 de esmpy se deja de importar como "import ESMF" y se pasa a importar como "import esmpy". Hay que cambiar esto en los códigos si se usa una versión posterior. Además hay que cambiar el nombre de las funciones.

/home/sol/hermes/lib/python3.8/site-packages/hermesv3_gr-2.1.3-py3.8.egg/hermesv3_gr/modules/regrid/regrid_conservative.py
/home/sol/hermes/lib/python3.8/site-packages/hermesv3_gr-2.1.3-py3.8.egg/hermesv3_gr/modules/grids/grid.py

Cada vez que aparezca algo como ESMF.Field o ESMF.Regrid o ESMF.StaggerLoc hay que cambiar el ESMF por esmpy.

También hay que definir bien el path al make file de ESMF. Modificamos el fichero:

/home/sol/hermes/lib/python3.8/site-packages/esmpy/interface/loadESMF.py

Hay que cambiar

esmfmk = os.environ["ESMFMKFILE"]

Por el path del makefile. En mi caso:

esmfmk = "/home/sol/hermesv3_gr/Libraries/esmf/esmf-8.5.0/lib/libO/Linux.gfortran.64.mpich.default/esmf.mk"

También hay que cambiar un par de cosas numpy. A partir de la versión 1.20 no se usa más "np.float" sino directamente "float", salvo que se use np.float32 o np.float64 (idem con int) (Ver la tabla de acá [[6]]). Se podría instalar una versión anterior, pero parece que es vieja y no se puede instalar bien. Lo más directo parece ser cambiar este tipo de cosas en el siguiente script, que es el único con problemas:

/home/sol/hermes/lib/python3.8/site-packages/hermesv3_gr-2.1.3-py3.8.egg/hermesv3_gr/modules/writing/writer_cmaq.py

[editar] Preparación de inventarios

Lo siguiente que hay que hacer es copiar las entradas de muestra:

 
hermesv3_gr_copy_config_files '/home/sol/HERMES/HERMES_IN'

Acá van a estar todos los ficheros para hacer las especiaciones y para pasar los inventarios anuales a mensuales, diarios y horarios.

Los inventarios (por ejemplo, el de EDGAR) tienen que ser adaptados para funcionar con Hermes. Para eso se necesitan unos scripts que se consiguen con:

hermesv3_gr_copy_preproc_files '/home/sol/HERMES/preproc'

Hay varias opciones de inventarios con sus scripts correspondientes para ser adaptados. Los inventarios disponibles están acá [[7]].

[editar] EDGARv432_AP y EDGARv432_VOC

Estos inventarios los podemos usar y acá abajo se describe como descargarlos y prepararlos. El problema es que en los ficheros de muestra de Hermes no están sus especiaciones con los sectores de estos inventarios. Si uno quisiera, se podría hacer la especiación pero requiere saber como es para cada sector y especie.

[editar] VOCs

Vamos a empezar con el de EDGAR. Lo primero que tenemos que hacer es descargar los inventarios. Esto se hace con el script download_voc_edgar.py que está en GIT [[8]]. Este script guarda todo en el disco externo en una carpeta edgardv432_voc/original_files porque es pesado. El script está hecho para descargar los datos anuales para el 2012, pero se puede cambiar el año.

python3 download_voc_edgar.py

Una vez los inventarios descargados, usamos /home/sol/HERMES/preproc/edgarv432_voc_preproc.py para procesar los inventarios y tengan el formato necesario para Hermes. Tenemos que cambiar los paths:

INPUT_PATH = '/media/sol/External/edgarv432_voc/original_files/'
OUTPUT_PATH = '/media/sol/External/Inventarios_Edgar/edgarv432_voc/'
LIST_POLLUTANTS = ['voc1', 'voc2', 'voc3', 'voc4', 'voc5', 'voc6', 'voc7', 'voc8', 'voc9', 'voc10', 'voc11', 'voc12',
                   'voc13', 'voc14', 'voc15', 'voc16', 'voc17', 'voc18', 'voc19', 'voc20', 'voc21', 'voc22', 'voc23',
                   'voc24', 'voc25']
# list_years = [1970, 1971, 1972, 1973, 1974, 1975, 1976, 1977, 1978, 1979, 1980, 1981, 1982, 1983, 1984, 1985, 1986,
#               1987, 1988, 1989, 1990, 1991, 1992, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998, 1999, 2000, 2001, 2002, 2003,
#               2004, 2005, 2006, 2007, 2008, 2009, 2010, 2011, 2012]
LIST_YEARS = [2012]

# To do yearly emissions
PROCESS_YEARLY = True
YEARLY_INPUT_NAME = 'yearly/v432_VOC_spec_<pollutant>_<year>_<ipcc>.0.1x0.1.nc'

# To process monthly emissions, 2010 directly from monthly_input_name and other years calculated using monthly gridded factors derived from the 2010 monthly data
PROCESS_MONTHLY = False
MONTHLY_INPUT_NAME = 'monthly/v432_VOC_spec_<pollutant>_2010_<month>_<ipcc>.0.1x0.1.nc'
MONTHLY_PATTERN_FILE = 'temporal_profiles/v432_FM_<sector>.0.1x0.1.nc'

Además, hay un error de tipeo en la línea 189. Hay que cambiar

nc_var.coordinates = data_atts['coordiantes']

por

nc_var.coordinates = data_atts['coordinates'] 

Ahora sí. Se corre

python3 edgarv432_voc_preproc.py 

Esto tarda en correr, pero genera en el disco externo la carpeta edgarv432_voc/yearly_mean con todos los ficheros en el formato adecuado para Hermes.

[editar] Gases y Aerosoles

Ahora vamos a hacer los mismo, pero para descargar y preparar el inventario de gases y aerosoles que tienen ["BC","CO","NH3","NMVOC","NOx","OC","PM10","PM2.5","SO2"]. Para eso, vamos a usar el script download_ap_edgar.py que está en GIT [[9]]. Nuevamente, esto descarga todo en el disco externo en la carpeta edgardv61_ap/original_files. Está hecho para el año 2012, pero se puede cambiar.

python3 download_ap_edgar.py

Ahora vamos a tener que procesar los inventarios. Como el inventario de Edgar que está ahora en la página es v6.1 en vez de v432 vamos a tener que hacer otro script, en particular porque son otros los sectores que hay en estas versión. Nos copiamos el de la versión anterior y lo modificamos.

cp edgarv432_ap_preproc.py edgarv61_ap_preproc.py 

Aparte de cambiarle los paths hay que cambiar algunas cosas más. En la versión 432 de Edgar el nombre de los ficheros tenía el código del sector en vez del nombre como ahora, así que hay que cambiar eso para que los pueda leer bien. Esto funciona ahora para los inventarios anuales (Para 2012 no hay mensuales). Si quisiéramos hacer mensuales, habría que arreglar la función do_monthly_transformation también (La parte donde pone in_pollutant = None si no es alguno de los PM2.5)

diff edgarv61_ap_preproc.py edgarv432_ap_preproc.py 
37,39c37
< LIST_POLLUTANTS = ['BC', 'CO', 'NH3', 'NOx', 'OC', 'PM10', 'PM2.5', 'SO2', 'NMVOC']
< 
< #LIST_POLLUTANTS = ['PM2.5_bio', 'PM2.5_fossil']
---
> LIST_POLLUTANTS = ['PM2.5_bio', 'PM2.5_fossil']
43c41
< LIST_YEARS = [2012]
---
> LIST_YEARS = [2010]
46,47c44,45
< PROCESS_YEARLY = True
< YEARLY_INPUT_NAME = 'yearly/EDGARv6.1_<pollutant>_<year>_<ipcc>.0.1x0.1.nc'
---
> PROCESS_YEARLY = False
> YEARLY_INPUT_NAME = 'yearly/v432_<pollutant>_<year>_<ipcc>.0.1x0.1.nc'
50c48
< PROCESS_MONTHLY = False
---
> PROCESS_MONTHLY = True
73,75c71
<         "IPCC_1A3a_SPS": "TNR_Aviation_SPS",
<         "IPCC_1A3b_noRES": "TRO_noRES",
<         "IPCC_1A3b_RES": "TRO_RES",
---
>         "IPCC_1A3b": "TRO",
83a80
>         "IPCC_2D": "FOO_PAP",
86d82
<         "IPCC_2D": "FOO_PAP",
87a84
>         "IPCC_4C_4D1_4D2_4D4": "AGS",
89d85
<         "IPCC_4C_4D": "AGS",
91d86
<         "IPCC_6C": "SWD_INC",
92a88
>         "IPCC_6C": "SWD_INC",
94d89
< 
219c214
<     nc_output.setncattr('title', 'EDGARv6.1_AP inventory for the sector {0} and pollutant {1}'.format(
---
>     nc_output.setncattr('title', 'EDGARv4.3.2_AP inventory for the sector {0} and pollutant {1}'.format(
223c218
<     nc_output.setncattr('source', 'EDGARv6.1_AP', )
---
>     nc_output.setncattr('source', 'EDGARv4.3.2_AP', )
241c236
<         for ipcc in zip(list(ipcc_to_sector_dict().keys()),list(ipcc_to_sector_dict().values())):
---
>         for ipcc in list(ipcc_to_sector_dict().keys()):
245c240
<                                                                                                          ipcc[1]))
---
>                                                                                                          ipcc))
252,256c247,251
<                 #if pollutant in ['PM2.5_bio', 'PM2.5_fossil']:
<                     #in_pollutant = pollutant
<                     #pollutant = 'PM2.5'
<                 #else:
<                     #in_pollutant = None
---
>                 if pollutant in ['PM2.5_bio', 'PM2.5_fossil']:
>                     in_pollutant = pollutant
>                     pollutant = 'PM2.5'
>                 else:
>                     in_pollutant = None
267c262
<                 sector = ipcc_to_sector_dict()[ipcc[0]]
---
>                 sector = ipcc_to_sector_dict()[ipcc]
269c264
<                     pollutant = pollutant.replace('.', '')
---
>                     pollutant = in_pollutant.replace('.', '')
286c281
<                     pollutant, ipcc[1], file_path))
---
>                     pollutant, ipcc, file_path))

Esto tarda en correr, pero genera en el disco externo la carpeta edgarv61_ap/yearly_mean con todos los ficheros en el formato adecuado para Hermes.

NOTA: Está para descargar ficheros anuales porque para el 2012 no hay mensuales. Para el 2010 sí hay.

[editar] HTAPv2

La ventaja de este inventario es que su especiación está en el fichero de muestra que viene con Hermes. En la v2 hay datos 2008-2010. En la v3 hay 2000-2018 por lo que quizás convendría usar ese para el 2012, pero el problema es que tiene otros sectores para los cuáles no tenemos la especiación. Conviene seguir con la v2.

La desventaja es que se necesita un fichero con los ratios para especiar los VOCS que estaba en una WIKI que ya no existe más. Se necesitan dos tipos de archivos que amablemente me proporcionaron y están acá [[10]] y acá [[11]].

Además de estos archivos, me compartieron un link con todos los archivos relacionados que estaban en en la WIKI acá [[12]]. Está en el GIT también por las dudas de que el link desaparezca [[13]]

Para descargar el inventario hay un script en git [[14]].

python3 download_HTAP_edgar.py

Esto descarga todo en el disco externo porque es pesado. Está todo en la carpeta Inventarios_Edgar/HTAPv2/original_files.

Una vez descargado, los descomprimo:

cd /media/sol/External/Inventarios_Edgar/HTAPv2/original_files
unzip '*.zip'

Ahora vamos a usar el script /home/sol/HERMES/preproc/htapv2_preproc.py para procesarlo.

/home/sol/HERMES/preproc/

Hay que cambiar la parte de los paths.

# ============== CONFIGURATION PARAMETERS ======================
INPUT_PATH = '/media/sol/External/Inventarios_Edgar/HTAPv2/original_files'
OUTPUT_PATH = '/media/sol/External/Inventarios_Edgar/HTAPv2/htapv2'

INPUT_NAME = 'edgar_HTAP_<pollutant>_emi_<sector>_<year>_<month>.0.1x0.1.nc'
INPUT_NAME_AIR = 'edgar_HTAP_emi_<pollutant>_<sector>_<year>.0.1x0.1.nc'
INPUT_NAME_SHIPS = 'edgar_HTAP_<pollutant>_emi_SHIPS_<year>.0.1x0.1.nc'
# HTAP auxiliary NMVOC emission data for the industry sub-sectors
#     (http://iek8wikis.iek.fz-juelich.de/HTAPWiki/WP1.1?highlight=%28%28WP1.1%29%29)
INPUT_NAME_NMVOC_INDUSTRY = '/media/sol/External/Inventarios_Edgar/HTAPv2/original_files/HTAPv2_NMVOC_INDUSTRY/HTAPv2_NMVOC_<sector>_<year>_<month>.0.1x0.1.nc'

# list_years = [2008, 2010]
LIST_YEARS = [2010]

# RETRO ratios applied to HTAPv2 NMVOC emissions
#      (http://iek8wikis.iek.fz-juelich.de/HTAPWiki/WP1.1?highlight=%28%28WP1.1%29%29)
VOC_RATIO_PATH = '/media/sol/External/Inventarios_Edgar/HTAPv2/original_files/retro_nmvoc_ratio_2000_01x01'
VOC_RATIO_NAME = 'retro_nmvoc_ratio_<voc>_2000_0.1deg.nc'


VOC_RATIO_AIR_NAME = 'VOC_split_AIR.csv'
VOC_RATIO_SHIPS_NAME = 'VOC_split_SHIP.csv'

Notar que VOC_RATIO_PATH y INPUT_NAME_NMVOC_INDUSTRY son los paths de los ficheros que hay que tener aparte. También hay que correr los ficheros "VOC_SPLIT_AIR.csv" y "VOC_SPLIT_SHIP.csv" a la carpeta de los ratios.

Y ahora lo corremos.

NOTA: Si hay poco espacio en el disco, va a haber que liberar algo. Por más que guarde la salida en el disco externo, mientras procesa va ocupando tamaño del disco y si no le alcanza se va a parar. Necesita por lo menos 20 gb.

python3 htapv2_preproc.py

Esto tarda en correr, pero finalmente genera los archivos htapv2/monthly_mean y htapv2/yearly_mean con todos los ficheros procesados.

[editar] Configuración

[editar] Fichero configuración de WRF

Primero tenemos que modificar el fichero con los datos del dominio y la configuración de WRF: HERMES/HERMES_IN/data/global_attributes.csv

cp global_attributes.csv global_attributes.csv.old

Los datos que piden los sacamos de algún fichero de salida de WRF del dominio correspondiente. Por ejemplo, para el dominio intermedio de mi simulación (de 3km) de la configuración p8u1 quedaría:

attribute,value
BOTTOM-TOP_GRID_DIMENSION,80
GRIDTYPE,C
DIFF_OPT,1
KM_OPT,4
DAMP_OPT,3
DAMPCOEF,0.2
KHDIF,0
KVDIF,0
MP_PHYSICS,8
RA_LW_PHYSICS,4
RA_SW_PHYSICS,4
SF_SFCLAY_PHYSICS,1
SF_SURFACE_PHYSICS,2
BL_PBL_PHYSICS,8
CU_PHYSICS,0
SF_LAKE_PHYSICS,0
SURFACE_INPUT_SOURCE,3
SST_UPDATE,0
GRID_FDDA,0
GFDDA_INTERVAL_M,0
GFDDA_END_H,0
GRID_SFDDA,0
SGFDDA_INTERVAL_M,0
SGFDDA_END_H,0
BOTTOM-TOP_PATCH_START_UNSTAG,1
BOTTOM-TOP_PATCH_END_UNSTAG,79
BOTTOM-TOP_PATCH_START_STAG,1
BOTTOM-TOP_PATCH_END_STAG,80
GRID_ID,2
PARENT_ID,1
I_PARENT_START,43
J_PARENT_START,42
PARENT_GRID_RATIO,5
DT,12
MMINLU,MODIFIED_IGBP_MODIS_NOAH
NUM_LAND_CAT,21
ISWATER,17
ISLAKE,21
ISICE,15
ISURBAN,13
ISOILWATER,14
CEN_LAT,-34.46497
CEN_LON,-58.56366

[editar] Fichero de niveles verticales

Tenemos que darle un fichero que diga hasta que altura va cada nivel vertical. Para eso vamos a usar el script vertical_layers_conf.py que está en GIT [[15]]. Para correr este script necesitamos algún fichero de salida de WRF o el output METCRO3D.nc que es salida de MCIP. OJO, NO DAN EXACTAMENTE IGUAL. Con el de CMAQ corre sin quejarse. No probé el de WRF así que recomiendo usar la versión de CMAQ

python3 vertical_layers_conf.py wrf_out_file WRF

o

python3 vertical_layers_conf.py METCROD3D_file CMAQ

Esto va a generar un csv de la pinta CMAQ_*numero de layers*layers_vertical_description.csv

Lo copiamos en la carpeta que corresponde.

cp CMAQ_79layers_vertical_description.csv /home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/vertical/CMAQ_79layers_vertical_description.csv

[editar] Ficheros de perfiles mensuales, semanales, diarios y horarios

Para esto vamos a usar los que ya están por default. Ojo que quizás hay que cambiar el ID de las emisiones.

Están en

/home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Daily.csv
/home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Hourly.csv
/home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Monthly.csv
/home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Weekly.csv
/home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/temporal/tz_world_country_iso3166.csv

El último es un fichero con todos los husos horarios del mundo.

[editar] Fichero de configuración de inventarios

Nos copiamos el original

cd /home/sol/HERMES/HERMES_IN/conf/
cp /home/sol/HERMES/HERMES_IN/conf/EI_configuration.csv EI_configuration.csv.old

La idea de este fichero es decirle que inventarios vamos a usar y para cada especie que perfil de especiación (Para hacer la especiación mensual, la semanal, la diaria, la horaria y la de especies en sí). Cada perfil está asociado a un código que debe coincidir con los códigos de los ficheros de especiaciones. Las columnas están separadas por ";".

Borré los inventarios que no me importan para no meter ruido y me quedé solo con el de HTAPv2.

En la columna "ref_year" va el año del cuál son los inventarios. En la columna "active" va a un 1 si se está usando ese inventario con ese sector y 0 sino. Si la frecuencia es anual, si o si hay que tener perfiles para p_month, p_week y p_hour.

Como el inventario HTAPv2 ya tiene los perfiles asignados no toco nada. Pero si no lo tuviera, hay que elegirlos.

También hay que cambiar los paths donde están los inventarios.

El fichero modificado está en el git [[16]].

[editar] Fichero de especiación

Acá tenemos que crear el fichero de especiación para cb6 aero7 que es el mecanismo que vamos a usar. El fichero que viene por default para Hermes son los de cb5 aero5 y cb5 aero6.

Acá está la tabla con todas las especies [[17]]

Nos copiamos alguno de los que ya están y lo vamos a modificar.

cd /home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/speciation
cp Speciation_profile_cb05_aero6_CMAQ.csv Speciation_profile_cb06_aero7_CMAQ.csv

Los códigos de especiación para HAPTV2 son E002-E009. Esa especiación ya está hecha. Solo queda cambiar los nombres de las especies de CMAQ del mecanismo viejo al nuevo.

El fichero modificado está acá [[18]]

[editar] Shapefile con bordes de países

Se necesita descargar de [[19]] el shapefile de la Version 3.6 (Las nuevas no lo tienen en shapefile y no sé si Hermes va a entender otro formato).

cd /home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/
mkdir gadm_country_mask
cd gadm_country_mask
cp /home/sol/Downloads/gadm36_shp/gadm36.shp . 

[editar] Fichero pesos moleculares

Usamos el que ya está. Si hay que usar una especie que no esté en la lista hay que agregarla. Está acá:

/home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/profiles/speciation/MolecularWeights.csv

[editar] Ejecución

NOTA: Si estamos corriendo un dominio con la misma resolución que un dominio previamente corrido (dx), hay que borrar (o renombrar/correr) las carpetas generadas en:

/home/sol/HERMES/HERMES_IN/data/auxiliar_files 

Con el nombre lcc_dx_dx, sino hay errores de compatibilidad.

Para correr Hermes, hay que modificar el fichero de configuración HERMES/HERMES_IN/conf/hermes.conf

cp hermes.conf hermes.conf.old

Modificamos todos los paths.

input_dir = /home/sol/HERMES/HERMES_IN
data_path = /media/sol/External/Inventarios_Edgar 
output_dir = /home/sol/HERMES/HERMES_OUT

vertical_description = <input_dir>/data/profiles/vertical/CMAQ_79layers_vertical_description.csv

cross_table = <input_dir>/conf/EI_configuration.csv

p_vertical = <input_dir>/data/profiles/vertical/Vertical_profile.csv
p_month = <input_dir>/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Monthly.csv
p_week = <input_dir>/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Weekly.csv
p_day = <input_dir>/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Daily.csv
p_hour = <input_dir>/data/profiles/temporal/TemporalProfile_Hourly.csv
p_speciation = <input_dir>/data/profiles/speciation/Speciation_profile_cb06_aero7_CMAQ.csv

molecular_weights = <input_dir>/data/profiles/speciation/MolecularWeights.csv
world_info = <input_dir>/data/profiles/temporal/tz_world_country_iso3166.csv
countries_shapefile = <input_dir>/data/gadm_country_mask/gadm36.shp

Tener en cuenta que data_path es el path donde están todos los inventarios descargados y preparados. El path por sector se le da recién en el archivo de configuración de emisiones.

Hay que poner datos sobre el dominio que corresponden a los datos del GRIDDESC generado por MCIP. Conviene entonces correr primero MCIP para el dominio de interés y después leer los datos desde ese fichero.

Para una proyección lcc, los datos que piden son estos:

if domain_type == lcc:
    lat_1 = 
    lat_2 = 
    lon_0 = 
    lat_0 = 
    nx = 
    ny = 
    inc_x = 
    inc_y = 
    x_0 = 
    y_0 =     

La correspondencia con los datos de GRIDDESC es:

if domain_type == lcc:
    lat_1 = P_ALP
    lat_2 = P_BET
    lon_0 = P_GAM
    lat_0 = Y_CENT
    nx = NCOLS
    ny = NROWS
    inc_x = XCELL
    inc_y = YCELL
    x_0 = XORIG
    y_0 = YORIG

Que en el griddesc están ordenados así:

GRIDDESC                                                                                               
' '
COORDNAME
COORDTYPE        P_ALP       P_BET       P_GAM       XCENT       YCENT

' '
GRIDNAME
COORDNAME   XORIG   YORIG     XCELL     YCELL  NCOLS   NROWS   NTHICK
' '

Antes de correr tenemos que modificar unas cositas en el script "/home/sol/hermes/lib/python3.8/site-packages/hermesv3_gr-2.1.3-py3.8.egg/hermesv3_gr/modules/emision_inventories/emission_inventory.py". En la línea 92 tenemos que poner que reference_year es un int.

self.reference_year = int(reference_year)

Y ahora sí. Finalmente ejecutamos.

mpirun -np 8 hermesv3_gr --my-config '/home/sol/HERMES/HERMES_IN/conf/hermes.conf'

Esto tarda en correr, pero debiera ir creando los ficheros de las emisiones en el path de salida que elegimos. No hay que hacerles nada, funcionan así directamente con CMAQ.

[editar] Megan (Emisiones biogénicas)

Megan [[20]] es un modelo que genera ficheros de emisiones biogénicas para los dominios de interés. En principio todos los outputs necesarios para el modelo están en bases de datos públicas y no se necesita nada extra. Hay dos versiones disponibles: 2.1 [[21]]y 3.2[[22]]. En principio 3.2 es mejor para zonas urbanas, pero aparentemente necesita más cosas para funcionar y aún no está del todo cerrado el modelo. Además, requiere muchos inputs de datos que en teoría debieran estar disponibles para descargar, pero no están en la página.

[editar] Megan 2.1

Los códigos están acá [[23]]

[editar] Instalación

Antes de instalar Megan hay que instalar netcdf 3.6.0 [[24]] (o mayor) y ioapi 3.1 [[25]].

Acá hay un detalle: Megan viene por default para ser compilado con pgf90 y es necesario que todas las librerías estén compiladas con el mismo compilador. En mi caso, netcdf y ioapi están compiladas con gfortran por lo que toca cambiar las flags de compilación de Megan. En caso de querer re-compilar las librerías con pgf90 (aunque no lo recomiendo porque a mi no me funcionó) debajo hay instrucciones de como (hasta donde llegué al menos).

Descargamos entonces el código de Megan y lo guardamos en el home. Extraemos y:

cd MEGANv2.10_beta
mkdir Libraries
mkdir Downloads
cd Downloads

[editar] Instalación netcdf (en caso de querer re compilar con pgf90)

Megan 2.1 necesita netcdf 3.6.0 o mayor. Al momento de escribir esta WIKI la versión que está para descargar de netcdf-c es 4.9.2 y de netcdf-fortran es 4.6.1. Descargamos ambas. En la carpeta "Downloads"

mkdir netcdf-c_4_9_2
cd netcdf-c_4_9_2

Ahí extraemos el fichero.

cd netcdf-c-4.9.2
export FC=pgf90
export CPPFLAGS="-fPIC -I/home/sol/Build_CMAQ/LIBRARIES/curl/include"
export LDFLAGS="-L/home/ubuntu/Build_CMAQ/LIBRARIES/curl/lib"
./configure --prefix=/home/sol/MEGANv2.10_beta/Libraries/netcdf-4.9.2 --disable-libxml2  --disable-netcdf-4
make -j4
make install

Una vez terminado, para que nos tome esta versión de netcdf y no la que ya teníamos instalada,

export PATH=/home/sol/MEGANv2.10_beta/Libraries/netcdf-4.9.2/bin:$PATH

Podemos chequear que sea la versión correcta

nc-config --version

En este caso netCDF 4.9.2.

NOTA: Si salimos de esta terminal, vamos a tener la versión de netcdf anterior. Siempre que la querramos usar que volver a exportar el path.

Ahora vamos con netcdf-fortran.

cd ../..
mkdir netcdf-fortran_4_6_1
cd netcdf-fortran_4_6_1

Acá extraemos el fichero.

cd netcdf-fortran-4.6.1
export CPPFLAGS="-fPIC -I/home/sol/MEGANv2.10_beta/Libraries/netcdf-4.9.2/include" 
export LDFLAGS="-L/home/sol/MEGANv2.10_beta/Libraries/netcdf-4.9.2/lib" 
export LD_LIBRARY_PATH="/home/sol/MEGANv2.10_beta/Libraries/netcdf-4.9.2/lib:$LD_LIBRARY_PATH" 
./configure --prefix=/home/sol/MEGANv2.10_beta/Libraries/netcdf-4.9.2
make -j4
make install

En caso de que en algún momento haya que volver a correr el configure o el make, conviene antes hacer un make distclean. A mi esto me tira error y no lo puedo terminar de instalar.

[editar] Cambio de flags para compilar Megan con gfortran

En el caso de no querer re instalar y compilar las librerías, tenemos que adecuar los makefiles de Megan al compilador de interés (en mi caso gfortran). Esto está hecho en el servidor.

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv2.10_gnu/src

Acá hay 5 carpetas

EMPROC  IOAPI2UAM MET2MGN  MGN2MECH  TXT2IOAPI

En todas está el makefile correspondiente. Hay que cambiar el compilador, las flags y poner bien los paths a las librerías.

 diff Makefile.emproc.64bit Makefile.emproc.64bit.old 
2,11c2,3
< 
< FC = gfortran
< #FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp -DF90=1 
< #FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -fopenmp -ffast-math -funroll-loops -m64 
< FFLAGS = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
< 
< #FC = ifort
< #FFLAGS = -O3 -extend-source 132 -unroll -stack_temps -safe_cray_ptr \
< #  -convert big_endian -assume byterecl -traceback -xHost-fopenmp
< 
---
> FC= pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Mlfs -Bstatic_pgi
14,22c6,9
< 
< LIBS = -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<        -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<        -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
---
> LIBS = -L/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/Linux2_x86pg_pgcc_nomp -lioapi \
>        -L/usr/local/netcdf-4.1.1/lib -lnetcdf
> INCLUDE = -I/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/ioapi/fixed_src \
>           -I/usr/local/netcdf-4.1.1/include \

diff Makefile.ioapi2uam.64bit.old Makefile.ioapi2uam.64bit
2,3c2,14
< FC = pgf90
< FFLAGS = -O2 -Mdalign -Mnoframe -byteswapio -Mlfs -Bstatic_pgi
---
> 
> FC = gfortran
> #FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp -DF90=1
> #FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -fopenmp -ffast-math -funroll-loops -m64 
> FFLAGS = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
> 
> #FC = ifort
> #FFLAGS = -O3 -extend-source 132 -unroll -stack_temps -safe_cray_ptr \
> #  -convert big_endian -assume byterecl -traceback -xHost-fopenmp
> 
> #FC = ifort
> #FFLAGS = -O3 -fixed -132 -traceback -qopenmp -xHost -Bstatic
> 
5,7c16,22
< LIBS = -L/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/Linux2_x86pg_pgcc_nomp -lioapi \
<        -L/usr/local/netcdf-4.1.1/lib -lnetcdf
< INCLUDE = -I/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/ioapi/fixed_src
---
> 
> LIBS = -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
>        -L//opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
>        -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
>  
> INCLUDE = -I//home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
>           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi

diff Makefile.met2mgn.64bit.old Makefile.met2mgn.64bit
1,4c1,28
< PGF90 = pgf90
< FCFLGS = -O -Mextend -Mlfs -Msecond_underscore
< FCFLGS2 = -O -Mbyteswapio -Mextend -Mlfs -Msecond_underscore
< LNKFLGS = -Bstatic_pgi
---
> 
> PGF90 = gfortran
> 
> 
> #FCFLGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp FFLAGS -DF90=1 
> 
> #FCFLGS2 = -O3 -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp FFLAGS -DF90=1 
> 
> #FCFLGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -fopenmp -ffast-math -funroll-loops -m64 
> #FCFLGS2 = -O3 -ffixed-line-length-132 -fopenmp -ffast-math -funroll-loops -m64 
> 
> FCFLGS = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
> FCFLGS2 = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
> 
> 
> LNKFLGS = -fopenmp 
> 
> 
> #FC = ifort
> #FCFLGS = -O3 -extend-source 132 -unroll -stack_temps -safe_cray_ptr \
> #  -convert big_endian -assume byterecl -traceback -xHost-fopenmp
> 
> #FCLGS2 = -O3 -extend-source 132 -unroll -stack_temps -safe_cray_ptr \
> #  -convert big_endian -assume byterecl -traceback -xHost-fopenmp
> 
> 
> #LNKFLGS = -fopenmp
> 
22,24c46,52
< LIBS = -L/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/Linux2_x86pg_pgcc_nomp -lioapi \
<        -L/usr/local/netcdf-4.1.1/lib -lnetcdf
< INC = -I/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/ioapi/fixed_src
---
> 
> LIBS = -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
>        -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
>        -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
> 
> INC = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
>       -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi

diff Makefile.mgn2mech.64bit.old Makefile.mgn2mech.64bit
1,3c1,14
< SHELL=/bin/sh
< FC= pgf90
< FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Mlfs -Bstatic_pgi
---
>  SHELL=/bin/sh
> 
> FC = gfortran
> #FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -fopenmp -ffast-math -funroll-loops -m64
> #FFLAGS = -dynamic -L/usr/lib64 -lm -lpthread -lc
> #FFLAGS = -ffree-line-length-none
> #FC = ifort
> #FFLGS = -O3 -extend-source 132 -unroll -stack_temps -safe_cray_ptr \
> #  -convert big_endian -assume byterecl -traceback -xHost-fopenmp
> 
> FFLAGS = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
> 
> #FC = ifort
> #FFLAGS = -O3 -fixed -132 -traceback -qopenmp -xHost -Bstatic
6,9c17,23
< LIBS = -L/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/Linux2_x86pg_pgcc_nomp -lioapi \
<        -L/usr/local/netcdf-4.1.1/lib -lnetcdf
< INCLUDE = -I/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/ioapi/fixed_src \
<           -I/usr/local/netcdf-4.1.1/include \
---
> LIBS = -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
>        -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
>        -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
>  
> INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
>           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
>           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \

 diff Makefile.txt2ioapi.64bit.old Makefile.txt2ioapi.64bit
2,3c2,14
< FC = pgf90
< FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
---
> 
> FC = gfortran
> #FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp -DF90=1
> #FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -fopenmp -ffast-math -funroll-loops -m64
> FFLAGS = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
> #FC = ifort
> #FFLGS = -O3 -extend-source 132 -unroll -stack_temps -safe_cray_ptr \
> #  -convert big_endian -assume byterecl -traceback -xHost-fopenmp
> 
> 
> #FC = ifort
> #FFLAGS = -O3 -fixed -132 -traceback -qopenmp -xHost -Bstatic
> 
5,8c16,22
< LIBS = -L/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/Linux2_x86pg_pgcc_nomp -lioapi \
<        -L/usr/local/netcdf-4.1.1/lib -lnetcdf
< INCLUDE = -I/data3/home/xjiang/bin/ioapi_3.1/ioapi/fixed_src \
<           -I/usr/local/netcdf-4.1.1/include \
---
> LIBS = -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
>        -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
>        -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
>  
> INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
>           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
>           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \

Ahora necesitamos cambiar unas cositas de formato en algunos scripts.

cd IOAPI2UAM

diff ioapi2uam.f ioapi2uam.f.old 
165c165
<       write(*,'(2(i9,f10.2))') ibdate,btime,iedate,etime
---
>       write(*,'(2(i,f))') ibdate,btime,iedate,etime
299c299
<         write(*,'(a,2(i9,f10.2))')'Writing ',ibdate,btime,iedate,etime
---
>         write(*,'(a,2(i,f))')'Writing ',ibdate,btime,iedate,etime

cd ../MET2MGN

 diff readmcip.f readmcip.f.old 
34c34
<       logical MCIP_rad,SAT_par,ENVYN,INITIAL_HOUR,ifsoil,lfirst
---
>       logical MCIP_rad,SAT_par,ENVYN,INITIAL_HOUR,ifsoil
383c383
<             if(ifsoil) then
---
>             if(isoil) then

diff readpar.f readpar.f.old 
15,20c15,16
<       INTEGER, parameter   ::  mx=350
<       INTEGER, parameter   ::  my=410
<       INTEGER, parameter   ::  mz=30
<       INTEGER, parameter   ::  nlat=61
<       INTEGER, parameter   ::  nlon=121
< 
---
>       parameter   mx=350,my=410,mz=30
>       parameter   nlat=61,nlon=121

cd ../TXT2IOAPI

diff cnvt_efs.F cnvt_efs.F.old 
51c51
<       INTEGER :: XREF(MXTCOL)
---
>       INTEGER,         XREF(MXTCOL)

diff cnvt_pft.F cnvt_pft.F.old 
55c55
<       INTEGER :: XREF(NFLD)
---
>       INTEGER,         XREF(NFLD)

 diff cnvt_lai.F cnvt_lai.F.old 
55c55
<       INTEGER :: XREF(NFLD)
---
>       INTEGER,         XREF(NFLD)

cd ../EMPROC/INCLDIR

diff CONST_MEGAN.EXT CONST_MEGAN.EXT.old 
28c28
<      &        0.756,  0.756 ,  1.  ,    1.  , 
---
>      &        0.756,  0.756 ,  1.  ,    1  , 
37,40c37,40
<      &        24.  , 24.   ,  24. ,     24.   ,
<      &        24.  , 24.   ,  24. ,     24.   ,
<      &        2.   , 2.     ,  2.  ,     0.75 ,
<      &        0.75 , 0.75  ,  1. ,     1.    , 
---
>      &        24.  , 24.   ,  24 ,     24   ,
>      &        24.  , 24.   ,  24 ,     24   ,
>      &        2.   , 2     ,  2  ,     0.75 ,
>      &        0.75 , 0.75  ,  1. ,     1    , 

En ../MGN2MECH/INCLDIR/EFS_PFT.EXT hay que hacer lo mismo: Escribir como floats los integers (Por ejemplo: Si dice 200 hay que poner 200.)

[editar] Cambios configuración y compilación

Hay que cambiar unos paths en los siguientes ficheros:

/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv2.10_gnu/setcase.csh

Ahí hay que cambiar el MGNHOME por /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv2.10_gnu.

En:

/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv2.10_gnu/src/make_all_programs.scr

Hay que cambiar path que sourcea al fichero anterior de setcase.csh. Es decir:

source /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv2.10_gnu/setcase.csh

Y ahora se corre:

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv2.10_gnu/src
source /opt/load-libs.sh 4
./make_all_programs.scr 64bit &> make_gnu.log

Hay que chequear el log por errores, pero con los cambios anteriores no debiera haber problema (Sí hay algunos warnings, pero no importa). Tendrían que aparecen los ejecutables txt2ioapi, met2mgn, emproc, mgn2mech, y ioapi2uam en cada una de las carpetas.

[editar] Preprocessor tool

Es necesario mapear la data a los dominios de simulación. Esto no lo hace Megan, sino que lo hace un preprocesador que se descarga del punto 3 de esta lista [[26]]. Lo descargamos en:

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan
tar -xvzf prepmegan4cmaq_2014-06-02.tar.gz 

En principio los programas del preprocesador ya vienen compilados para Linux:

prepmegan4cmaq_ef.x: Necesita datos de global emissions factors (Punto 6 de la lista)
prepmegan4cmaq_lai.x: Necesita los datos de LAI (Leaf Area index) (Punto 4 de la lista)
prepmegan4cmaq_pft.x: Necesita datos de PFT  (Plant Functional Type, aunque esto creo solo está para EEUU, chequear) (Punto 5 de la lista)

[editar] Datasets

Acá hay un tema. Estos son los datasets de la página:

LAI [[27]] PFT [[28]] EF [[29]]

Pero, LAI y PFT solo están para Norte America. Sí podemos descargar y usar los de EF:

Los vamos a guardar en /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGAN_inputs.

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGAN_v2.10_inputs
unzip GlobalEmissionFactor-20231222T163258Z-001.zip 
cd GlobalEmissionFactor/
gzip -d *.nc.gz

Descomprimir los archivos dentro de las carpetas puede llevar tiempo porque algunos son globales y hay muchas lat/lon.

PARA LAI y PFT toca descargar las imágenes satelitales de MODIS y hacer uno los ficheros.

[editar] Megan 3.2

Megan 3.2 [[30]] tiene dos pre procesadores. En total son 3 códigos a bajar: Un pre procesador de Fortran (Que agarra los datasets y los mapea al dominio de simulación), el pre procesador de Python (Que Calcula los factores de emisión) y Megan propiamente dicho.

[editar] Pre procesador de Fortran

[editar] Compilación

Se descarga de acá [[31]] y acá [[32]]

Descargamos acá:

/home/solange.luque/MODELOS/Megan
mkdir MEGAN3.2_gnu
cd MEGAN3.2_gnu
tar -xvz MEGAN32_Prep_Code_Jan_2022.tar.gz
tar -xvf MEGAN32_Prep_Code_Jan_2022.tar.gz MEGAN32_Prep_Code_Jan_2022
cd MEGAN32_Prep_Code_Jan_2022

Acá tenemos que editar los ficheros make_util y Makefile.

Como mis librerías están compiladas con gfortran, en make_util:

diff make_util make_util.old
4c4
<   setenv FC gfortran
---
>   setenv FC ifort
11c11
< setenv NETCDF_DIR /opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/
---
> setenv NETCDF_DIR $NETCDF 

y en Makefile

diff Makefile Makefile.old 
3,4c3,4
< F90    = gfortran #$(FC) 
< #LIBS   = -L$(NETCDF_DIR)/lib -lnetcdf -lnetcdff 
---
> F90    = ifort #$(FC) 
> #LIBS   = -L$(NETCDF_DIR)/lib -lnetcdf 
7c7
< FFLAGS = -O3 -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
---
> FFLAGS = -O3 -Bstatic

Hay que hacer una modificación en el fichero prepmegan4cmaq_lai.f90.

diff prepmegan4cmaq_lai.f90.old prepmegan4cmaq_lai.f90
831c831
<                write (99, '(3(I,","), 48(F10.4,","))')   &
---
>                write (99, '(3(I9,","), 48(F10.4,","))')   &

Y en prepmegan4cmaq_cantype.f90.

diff prepmegan4cmaq_cantype.f90 prepmegan4cmaq_cantype.f90.old 
190,191c190,191
<       missing_value = -128
<       !read(treefillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       !missing_value = -1.
>       read(treefillvalue,"(f7.0)") missing_value
195,196c195
<       missing_value = 0.
<       !read(NTfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(NTfillvalue,"(f7.0)") missing_value
202,203c201
<       missing_value = -1
<       !read(TRTfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(TRTfillvalue,"(f7.0)") missing_value
206d203
<       missing_value = -128
209c206
<       !read(shrubfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(shrubfillvalue,"(f7.0)") missing_value
213c210
<       !read(cropfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(cropfillvalue,"(f7.0)") missing_value
217c214
<       !read(grassfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(grassfillvalue,"(f7.0)") missing_value
982c979
<               write (99, '(3(I0,","), 6(F10.4,","))')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &
---
>               write (99, '(3(I,","), 6(F10.4,","))')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &

Ojo, acá también le estoy harcodeando los missing_values para cada archivo. En caso de cambiar, hay que cambiarlos.

Y en prepmegan4cmaq_w126.f90.

diff prepmegan4cmaq_w126.f90 prepmegan4cmaq_w126.f90.old
781c781
<               write (99, '(3(I9,","), F10.4,",")')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &
---
>               write (99, '(3(I,","), F10.4,",")')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &

Y en prepmegan4cmaq_grwform.f90

diff prepmegan4cmaq_grwform.f90 prepmegan4cmaq_grwform.f90.old 
210,211c210,211
<       missing_value = -128
<       !read(treefillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       !missing_value = -1.
>       read(treefillvalue,"(f7.0)") missing_value
215c215
<       !read(shrubfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(shrubfillvalue,"(f7.0)") missing_value
219c219
<       !read(cropfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(cropfillvalue,"(f7.0)") missing_value
223c223
<       !read(grassfillvalue,"(f7.0)") missing_value
---
>       read(grassfillvalue,"(f7.0)") missing_value

Ojo con este: Le setee -128 como missing_value porque es el que tienen los ficheros que voy a usar (todos el mismo). Si no fuera el caso, habría que leerlo de los ficheros como estaba antes, pero por algún motivo no funcionaba.

Y ahora corremos:

./make_util prepmegan4cmaq_lai.x
./make_util prepmegan4cmaq_grwform.x
./make_util prepmegan4cmaq_ecotype.x
./make_util prepmegan4cmaq_cantype.x
./make_util prepmegan4cmaq_w126.x

Si además queremos considerar emisiones de NO de suelo, tenemos que compilar más códigos. Hay que modificarlos también:

diff prepmegan4cmaq_arid.f90 prepmegan4cmaq_arid.f90.old 
787c787
<               write (99, '(3(I9,","), F10.4,",")')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &
---
>               write (99, '(3(I,","), F10.4,",")')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &

diff prepmegan4cmaq_non_arid.f90 prepmegan4cmaq_non_arid.f90.old 
787c787
<               write (99, '(3(I9,","), F10.4,",")')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &
---
>               write (99, '(3(I,","), F10.4,",")')cell_id,ilon_mcip,ilat_mcip, &

diff prepmegan4cmaq_fert.f90 prepmegan4cmaq_fert.f90.old 
804c804
<                write (99, '(3(I9,","), 2(F10.4,","), 366(E10.4,","))')   &
---
>                write (99, '(3(I,","), 2(F10.4,","), 366(E10.4,","))')   &

diff prepmegan4cmaq_landtype.f90 prepmegan4cmaq_landtype.f90.old 
799c799
<                write (99, '(3(I9,","), 2(F10.4,","),1(I9,","))')   &
---
>                write (99, '(3(I,","), 2(F10.4,","),1(I,","))')   &

 diff prepmegan4cmaq_nitrogen.f90 prepmegan4cmaq_nitrogen.f90.old 
770,771c770,771
<       write(99,'(a)') "CELL_ID,X,Y,LAT,LONG,NITROGEN01,NITROGEN02,NITROGEN03,NITROGEN04,NITROGEN05,NITROGEN06, &
<                        NITROGEN07,NITROGEGEN08,NITROGEN09,NITROGEN10,NITROGEN11,NITROGEN12"
---
>       write(99,'(a)')"CELL_ID,X,Y,LAT,LONG,NITROGEN01,NITROGEN02,NITROGEN03,NITROGEN04,NITROGEN05,NITROGEN06,NITROGEN07,NITROGEN08,NITROGEN09,NITROGEN10, &
>                       NITROGEN11,NITROGEN12"
795c795
<                write (99, '(3(I9,","), 2(F10.4,","),12(E14.6,","))')   &
---
>                write (99, '(3(I,","), 2(F10.4,","),12(E14.6,","))')   &

Y ahora sí buildeamos:

./make_util prepmegan4cmaq_arid.x
./make_util prepmegan4cmaq_non_arid.x
./make_util prepmegan4cmaq_fert.x
./make_util prepmegan4cmaq_landtype.x
./make_util prepmegan4cmaq_nitrogen.x

[editar] Inputs

El pre procesador de Fortran necesita varios inputs:

1) Leaf Index Area [[33]]. Hay una versión global, pero solo sirve para Megan2. Tiene otro formato (no está en netcdf). En cambio, lo que se puede hacer es generarse los netcdfs necesarios con datos de MODIS. De todas formas, no son obligatorios para usar esta versión de MEGAN. Los datos de LAI CMAQ los puede levantar de las salidas de MCIP.

2) Growth form and ecotypes [[34]]. Existe la base de datos global, pero no está disponible en la página. Están para descargar acá [[35]]

Y si queremos considerar emisiones de NO del suelo:

3) Soil NO model inputs [[36]]. Se puede descargar directamente de la página. Ojo, acá [[37]] mencionan que a Abril del 2023 todavía no es recomendable considerar estas emisiones porque no están del todo tuneadas aún.

Lo que se puede descargar, lo vamos a descargar y descomprimir todo en /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGAN_inputs .

En resumen, lo que necesitamos si o si es los del punto 2:

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGAN_inputs/MEGANv3.2/Growth_form_ecotype

ls
ecotype30s.nc  EVT3b.nc  GF3aCrop.nc  GF3aGrass.nc  GF3aShrub.nc  GF3aTree.nc  NTfrac_reorder_lat.nc  tropfrac_reorder_lat.nc

[editar] Uso

/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGAN32_Prep_Code_Jan_2022

Hay varios programas, pero los que tenemos que correr si o si (el resto son opcionales son):

1) prepmegan4cmaq_grwform.x: Como input necesita los ficheros GF3

2) prepmegan4cmaq_cantype.x: Como input necesita los ficheros GF3, NTfrac y tropfrac

3) prepmegan4cmaq_ecotype.x: Como input necesita el fichero EVT3

Cada uno tiene su namelist. Por ejemplo, para mi dominio d01 en primavera, para grwform:

diff prepmegan4cmaq.growthform.inp prepmegan4cmaq.growthform.inp.old 
3,6c3,6
<  start_lai_mnth = 11,
<  end_lai_mnth   = 11,
<  wrffile   = '/home/solange.luque/estudios/WRF_new_sims_4_2_1/4_domains_20m/spring/real/outwrf/wrfout_d01_20m_total.nc',
<  megan_dir = '/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGAN_inputs/MEGANv3.2/Growth_form_ecotype',
---
>  start_lai_mnth = 1,
>  end_lai_mnth   = 12,
>  wrffile   = './input/wrfout_d02_2018-05-01_00:00:00',
>  megan_dir = '/glade/u/home/huiw16/work/MEGAN/MEGAN31_Prep_test_July',
29,32c29,32
<  x0         =  6,
<  y0         =  6,
<  ncolsin    =  77,
<  nrowsin    =  77,
---
>  x0         =  1,
>  y0         =  1,
>  ncolsin    =  1000,
>  nrowsin    =  1000,

x0 y y0 son el número de columna y fila respectivamente de la esquina inferior izquierda del dominio de simulación de CMAQ respecto del de WRF. ncolsin y nrowsin son el número de columnas y filas del dominio de CMAQ y se pueden ver fácil de las salidas de MCIP (los ficheros nc y el GRIDDESC).

x0 y y0 no se ven directo de las salidas, pero sí del log de MCIP. En el log hay que buscar algo de la pinta:

Output grid resolution:    45.0000000000000       km
 Window domain origin on met domain (col,row):                6 ,            6
 Window domain far corner on met domain (col,row):           85 ,           85

Donde "Window domain origin on met domain (col,row)" es lo que buscamos. Nota respecto de esto: Esto es así porque estamos corriendo CMAQ sacando el borde de WRF. En ese caso, el número de celdas que se sacan son 13 (2*BTRIM+2*NTHIK+1). Si en cambio sacamos manualmente las celdas que queremos, hay que definir un X0 e Y0 al correr MCIP y esos son los que corresponden a las variables de acá también y se pueden ver en el archivo namelist.mcip (Los valores que están ahí si sacamos automáticamente los valores de los bordes no son los correctos).

Ahora sí, podemos correr. También tenemos un launch (Están todos en /home/solange.luque/estudios/MEGAN_launches).

cp /home/solange.luque/estudios/MEGAN_launches/launch_growthform_gnu.pbs .
qsub launch_growthform_gnu.pbs

Esto debiera generar el fichero grid_growth_form.csv en la carpeta output. Lo renombramos:

cd output
mv grid_growth_form.csv grid_growth_form.d01_spring.csv

Vamos con cantype:

diff prepmegan4cmaq.cantype.inp prepmegan4cmaq.cantype.inp.old 
3,6c3,6
<  start_lai_mnth = 11,
<  end_lai_mnth   = 11,
<  wrffile   = '/home/solange.luque/estudios/WRF_new_sims_4_2_1/4_domains_20m/spring/real/outwrf/wrfout_d01_20m_total.nc',
<  megan_dir = '/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGAN_inputs/MEGANv3.2/Growth_form_ecotype',
---
>  start_lai_mnth = 1,
>  end_lai_mnth   = 12,
>  wrffile   = './input/wrfout_d02_2018-05-01_00:00:00',
>  megan_dir = '/glade/u/home/huiw16/work/MEGAN/MEGAN31_Prep_test_July',
33,36c33,36
<  x0         =  6,
<  y0         =  6,
<  ncolsin    =  77,
<  nrowsin    =  77,
---
>  x0         =  1,
>  y0         =  1,
>  ncolsin    =  1000,
>  nrowsin    =  1000,

Corremos:

qsub launch_cantype_gnu.pbs

Esto debería generar el fichero CT3.csv en output. Lo renombramos:

cd output
mv CT3.csv CT3.d01_spring.csv

Finalmente, nos queda por correr el de ecotype.

diff prepmegan4cmaq.ecotype.inp prepmegan4cmaq.ecotype.inp.old 
3,6c3,6
<  start_lai_mnth = 11,
<  end_lai_mnth   = 11,
<  wrffile   = '/home/solange.luque/estudios/WRF_new_sims_4_2_1/4_domains_20m/spring/real/outwrf/wrfout_d01_20m_total.nc',
<  megan_dir = '/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGAN_inputs/MEGANv3.2/Growth_form_ecotype',
---
>  start_lai_mnth = 1,
>  end_lai_mnth   = 12,
>  wrffile   = './input/wrfout_d02_2018-05-01_00:00:00',
>  megan_dir = '/glade/u/home/huiw16/work/MEGAN/MEGAN31_Prep_test_July',
16,19c16,19
<  x0         =  6,
<  y0         =  6,
<  ncolsin    =  77,
<  nrowsin    =  77,
---
>  x0         =  1,
>  y0         =  1,
>  ncolsin    =  1000,
>  nrowsin    =  1000,

Y corremos:

qsub launch_ecotype_gnu.pbs

Esto debería generar el fichero grid_ecotype.csv en output. Lo renombramos:

cd output
mv grid_ecotype.csv grid_ecotype.d01_spring.csv

[editar] Pre procesador de Python

Se descarga de acá [[38]].

Esto necesita librerías que en el servidor no funcionan bien (como Pandas) por lo que recomendaría correrlo localmente. Las librerías que necesita son:

a)numpy

b)pandas

c)python-dateutil

d)pytz

e)six

Los inputs de este código son las salidas de prep4cmaq_grwform.x y prep4cmaq_ecotype.x. Hay que bajarlas y guardarlas en /home/sol/MEGEFP32/inputs/EFP.

El script a correr es MEGAN_EFP.py en /home/sol/MEGEFP32. En principio, lo único que hay que cambiarle es el nombre del escenario que tiene que coincidir con el sufijo que le pusimos a nuestros inputs. En nuestro caso, d01_spring.

diff MEGAN_EFP.py MEGAN_EFP.py.old 
39c39
< scen_name = "d01_spring"
---
> scen_name = "tx_12km"

Y corremos:

python3 MEGAN_EFP.py

Si todo sale bien, se genera en /home/sol/MEGEFP32/outputs el fichero OutputGridEF.d01_spring.csv que es el fichero con las emisiones en el dominio.

Lo subimos al servidor a la carpeta /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGAN3_python.

[editar] Megan

[editar] Compilación

Se descarga de acá [[39]]

Esto sí lo volvemos a correr en el servidor. Lo descargamos acá:

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu
unzip MEGANv3.2_Aug_2022.zip
cd MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/

Acá cambiamos el path del megan home en setcase.csh.

diff setcase.csh setcase.csh.old 
2c2
< setenv MGNHOME "/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021"
---
> setenv MGNHOME "/glade/u/home/huiw16/work/MEGAN/MEGAN32_1227_2021/MEGANv3.2_Dec_2021"

Ahora tenemos que cambiar los makefiles. En el servidor las librerías están compiladas con gfortran así que usamos ese compilador para Megan.

cd src/DAYMET
diff makefile makefile.pgf90 
2,4c2,3
< FC= gfortran
< FFLAGS= -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
< 
---
> FC= pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
6,15c5,8
< 
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
<           -I$(CURDIR)/INCLDIR
< 
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INCLUDE = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I//usr/local/netcdf-4.7.0/include 

cd ../IOAPI2UAM
 diff makefile makefile.pgf90 
2,3c2,3
< FC = gfortran
< FFLAGS= -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
---
> FC = pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
7,15c7,10
< 
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
<           -I$(CURDIR)/INCLDIR
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INCLUDE = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I/usr/local/netcdf-4.7.0/include

cd ../MEGCAN
diff makefile makefile.pgf90 
2,3c2,3
< FC = gfortran
< FFLAGS=  -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
---
> FC = pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
7,16c7,10
< 
< 
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
<           -I$(CURDIR)/INCLDIR
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INCLUDE = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I/usr/local/netcdf-4.7.0/include 

cd ../MEGSEA
diff makefile makefile.pgf90 
2,3c2,3
< FC = gfortran
< FFLAGS= -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
---
> FC = pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
7,14c7,10
< 
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INCLUDE = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I/usr/local/netcdf-4.7.0/include \
15a12
> 
15a12
> 

cd ../MEGVEA
 diff makefile makefile.pgf90 
2,3c2,3
< FC = gfortran
< FFLAGS= -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
---
> FC = pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
7,15c7,10
< 
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
<           -I$(CURDIR)/INCLDIR
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INCLUDE = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I/usr/local/netcdf-4.7.0/include 

cd ../MET2MGN
diff makefile makefile.pgf90 
4,8c4,8
< PGF90 = gfortran
< FCFLGS = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
< FCFLGS2 = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
< FCFLGS3 = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
< LNKFLGS = -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
---
> PGF90 = pgf90
> FCFLGS = -O -Mextend -Mlfs -Msecond_underscore
> FCFLGS2 = -O -Mbyteswapio -Mextend -Mlfs -Msecond_underscore
> FCFLGS3 = -O2 -Mnoframe -Mextend -Bstatic_pgi
> LNKFLGS = -Bstatic_pgi
10,17c10,13
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INC = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi
<           -I$(CURDIR)/INCLDIR
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INC  = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I/usr/local/netcdf-4.7.0/include 

cd ../MGN2MECH
 diff makefile makefile.pgf90 
2,3c2,3
< FC= gfortran
< FFLAGS= -O3 -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
---
> FC= pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
5,12c5,8
< 
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INCLUDE = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I//usr/local/netcdf-4.7.0/include \

cd ../TXT2IOAPI
 diff makefile makefile.pgf90 
4,6c4,5
< FC = gfortran
< FFLAGS= -O3 -fallow-argument-mismatch -ffixed-line-length-132 -ffast-math -funroll-loops -m64 -fopenmp
< 
---
> FC = pgf90
> FFLAGS= -O -Mvect=sse -Mextend -Msecond_underscore -Bstatic_pgi -Mlfs
8,15c7,10
< 
< LIBS =   -L/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/Linux2_x86_64 -lioapi \
<          -L/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/lib -lnetcdff -lnetcdf \
<          -L/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib -fopenmp
< 
< INCLUDE = -I/home/solange.luque/libraries/ioapi/v3.2-20200828/gnu/ioapi/fixed_src \
<           -I/opt/netcdf/netcdf-4/gnu/10.2.1/include \
<           -I/opt/openmpi/openmpi-4.1.2/gnu/10.2.1/lib/openmpi \
---
> LIBS =   -L/usr/local/ioapi-3.2/Linux2_x86_64pg_gcc_nomp  -lioapi \
>          -L/usr/local/netcdf-4.7.0/lib -lnetcdff -lnetcdf
> INCLUDE = -I/usr/local/src/ioapi-3.2/ioapi/fixed_src \
>           -I//usr/local/netcdf-4.7.0/include \

Antes de compilar hay que hacerle unos cambios a algunos scripts.

/home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/src/MET2MGN

diff readpar.f readpar.f.old 
15,16c15
<       INTEGER, parameter   ::  nlat=61
<       INTEGER, parameter   ::  nlon=121
---
>       parameter   nlat=61,nlon=121

diff readmcip.f readmcip.f.old 
38c38
<       logical MCIP_rad,SAT_par,ENVYN,INITIAL_HOUR,ifsoil,lfirst
---
>       logical MCIP_rad,SAT_par,ENVYN,INITIAL_HOUR,ifsoil


diff readwrfcamx.f readwrfcamx.f.old 
37c37
<       logical WRFCAMx_rad,SAT_par,ENVYN,INITIAL_HOUR,ifsoil,lfirst
---
>       logical WRFCAMx_rad,SAT_par,ENVYN,INITIAL_HOUR,ifsoil

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/src/IOAPI2UAM
diff ioapi2uam.f ioapi2uam.f.old 
165c165
<       write(*,'(2(i9,f10.4))') ibdate,btime,iedate,etime
---
>       write(*,'(2(i,f))') ibdate,btime,iedate,etime
299c299
<         write(*,'(a,2(i9,f10.4))')'Writing ',ibdate,btime,iedate,etime
---
>         write(*,'(a,2(i,f))')'Writing ',ibdate,btime,iedate,etime

Ahora sí compilamos.

cd ../..
source /opt/load-libs.sh 4
./make_all_programs.scr &> make_gnu.log

Si no hay ningún error, deberían crearse los ejecutables en cada carpeta de cada programa.

[editar] Uso

Si bien MEGAN tiene varios programas (que son los que compilamos arriba), para usar con CMAQ el único que nos importa es TXT2IOAPI que agarra las salidas de los dos pre procesadores y las convierte de csv a netcdf (CT3.csv de prep4cmaq_cantype y OutputGridEF.csv del pre procesador de Python).

La idea es tener a la salida los siguientes archivo:

1) CT3.ncf: Este tiene la canopy fraction para seis tipos de vegetación (needleleaf trees, tropical forest trees, temperate broadleaf trees, shrubs, herbaceous plants, y crops)

2) LDF.ncf: Tiene "light dependence fractions" for 4 of the 19 MEGAN chemical species.

3) EFMAP.ncf: Factores de emisión para las 19 especies de MEGAN.

Con estos tres archivos, CMAQ ya se encarga de hacer todo.

El script para correr TXT2IOAPI está en:

cd /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/work

Lo modificamos:

diff run.txt2ioapi.v32.csh run.txt2ioapi.v32.csh.old 
6c6
< #foreach dom ( SE_US )
---
> foreach dom ( SE_US )
10,13c10,12
< #setenv EXEC   $MGNEXE/$PROG
< setenv EXEC /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/src/TXT2IOAPI/txt2ioapi
< setenv GRIDDESC /home/solange.luque/estudios/CMAQ-AMBA/anidados_4_20ppb_20m/d01/spring/DATA/mcip/AMBA_11_d01/GRIDDESC
< setenv GDNAM3D ChemGBsAs_d01_cp
---
> setenv EXEC   $MGNEXE/$PROG
> setenv GRIDDESC $MGNINP/MAP/GRIDDESC
> setenv GDNAM3D $dom
15c14
< #set dd = `echo $dom | cut -c 1-2`
---
> set dd = `echo $dom | cut -c 1-2`
20c19
< setenv EFSTXTF /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGAN3_python/OutputGridEF.d01_spring.csv
---
> setenv EFSTXTF $MGNINP/MAP/OutputGridEF.$dom.csv
22c21
< setenv LDFTXTF /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGAN3_python/OutputGridEF.d01_spring.csv
---
> setenv LDFTXTF $MGNINP/MAP/OutputGridEF.$dom.csv
24c23
< setenv CTTXTF /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGAN32_Prep_Code_Jan_2022/output/CT3.d01_spring.csv
---
> setenv CTTXTF $MGNINP/MAP/CT3.${GDNAM3D}.csv
28c27
< setenv LAIv_YN N
---
> setenv LAIv_YN Y
44,45c43,44
< setenv EFMAPS  /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/work/output/EFMAP.d01_spring.ncf
< setenv CANTYPFILE  /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/work/output/CT3.d01_spring.ncf
---
> setenv EFMAPS  $MGNINP/MAP/EFMAP.2019b.${GDNAM3D}.ncf
> setenv CANTYP  $MGNINP/MAP/CT3_${GDNAM3D}.ncf
48c47
< setenv LDFILE /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/work/output/LDF.d01_spring.ncf
---
> setenv LDFILE $MGNINP/MAP/LDF_${GDNAM3D}.2019b.ncf
56c55
< setenv RUN_EFS      T  # [T|F]
---
> setenv RUN_EFS      F  # [T|F]
58c57
< setenv RUN_CANTYP   T  # [T|F]
---
> setenv RUN_CANTYP   F  # [T|F]
60c59
< setenv RUN_LDF      T  # [T|F]
---
> setenv RUN_LDF      F  # [T|F]
63c62
< setenv RUN_FERT     F  # [T|F] fertilizer data
---
> setenv RUN_FERT     T  # [T|F] fertilizer data
88c87
< #end
---
> end

Lo corremos:

qsub launch_txt2ioapi_gnu.pbs

Si todo sale bien esto debería generar en la carpeta output:

 ls
CT3.d01_spring.ncf  EFMAP.d01_spring.ncf  LDF.d01_spring.ncf

[editar] Acoplado con CMAQ

Las salidas de MEGAN para usar con CMAQ (CT3.ncf, EFMAP.ncf y LDF.ncf) son independientes del tiempo. Es decir, no importa para que período se las corra siempre son las mismas. Esto es porque es CMAQ después el encargado de considerar las condiciones meteorológicas y el LAI del período a considerar. Si no se usara CMAQ; sí se necesitarían usar los otros programas de MEGAN que no usamos que se encargarían de hacer esto mismo.

Lo único que hay que hacer parar correr CMAQ con MEGAN es cambiar la siguiente flag en el run_script.

setenv CTM_BIOGEMIS_MG Y

Y dar los paths de los archivos anteriores en:

setenv MEGAN_CTS /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/work/output/CT3.d01_spring.ncf
setenv MEGAN_EFS /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/work/output/EFMAP.d01_spring.ncf
setenv MEGAN_LDF /home/solange.luque/MODELOS/Megan/MEGANv3.2_gnu/MEGANv3.21_Oct_2022/MEGANv3.2_Dec_2021/work/output/LDF.d01_spring.ncf

Si además queremos que CMAQ genere un fichero con las emisiones tenemos que modificar el CMAQ_Control_DESID.nml con lo siguiente:

cd /home/solange.luque/MODELOS/CMAQ/intel/src/CMAQ-master/CMAQ_Project/CCTM/scripts/BLD_CCTM_v54_intel
cp CMAQ_Control_DESID.nml CMAQ_Control_DESID_megan.nml

diff CMAQ_Control_DESID.nml CMAQ_Control_DESID_megan.nml
203c203
<   Desid_N_Diag_Rules = 0    ! Exact Number of Diagnostic Rules Below
---
>   Desid_N_Diag_Rules = 1    ! Exact Number of Diagnostic Rules Below
239a240,248
> 
>  !  Emisiones MEGAN
> 
>      Desid_Diag_Streams_Nml(1,:)= 'MIOG'
>      Desid_Diag_Fmt_Nml(1)      = '3D'    ! Options: LAYER1, COLSUM, 3D
>      Desid_Diag_Spec_Nml(1,:)   = 'ALL'
> 
 
 

Esto va a generar un fichero CCTM_DESID1_MIOG* con las emisiones.

Y ahora en el run script (línea 333):

setenv DESID_CTRL_NML ${BLD}/CMAQ_Control_DESID_megan.nml