033f430d-c ac53-dc0705c6f0e4.hwp
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- 태희 운
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1 발간등록번호 국립기상과학원기술노트 NIMS-TN 규모상세화 / 지점특화가이던스모델을활용한풍력 - 기상자원예측자료생산 2016 응용기상연구과
2 기술노트 1. 제목 : 규모상세화 / 지점특화가이던스모델을활용한풍력 - 기상자원예측자료생산 2. 발행부서 : 국립기상과학원응용기상연구과 3. 참여자 : 편도의 2 김기영 2 김연희 1 김나윤 3 서범근 1 김백조 1 1 국립기상과학원응용기상연구과 2 포디솔루션 (4D SOLUTION Co., Ltd.) 3 대전지방기상청청주기상지청기후서비스과
3 차 례 제 1 장서론 1 1. 규모상세화모델 1 2. 지점특화가이던스모델 4 제 2 장규모상세화모델운영 5 1. 디렉토리구조 5 2. 컴파일및실행 6 3. 에러발생및해결방법 14 제 3 장지점특화가이던스모델운영 디렉토리구조 컴파일및실행 에러발생및해결방법 21 제 4 장결과산출물및검증 규모상세화모델의결과산출물 지점특화가이던스모델의결과산출물 관측자료와의비교 26 부록. NIMROD ID 정보 30 - i -
4 표차례 표 1. 연구과제에서사용된변수들의 NIMROD ID 와파일명 11 표 2. 기술노트의성능평가및검증에이용된데이터 23 - ii -
5 그림차례 그림 1. 수행영역에대한 (a) 1 km 해상도지형자료와 (b) 육지해양구분. 1 그림 2. 규모상세화모델의 (a) 최근접내삽, (b) 선형내삽, (c) IGPS 내삽개념도. 2 그림 3. 규모상세화모델의 10 m 바람생성과정. 3 그림 4. 지점특화가이던스모델수행흐름도. 4 그림 5. UKPP의디렉토리구조. 5 그림 6. Makefile 에서수정해야할경로설정. 6 그림 7 Makefile 에서수정해야할 lgcom 경로설정. 6 그림 8. submit.ksh 안의코드. 8 그림 9. kopp_mdl_all_job.ksh 의경로변수. 8 그림 10. kopp_mdl_all_job.ksh 의주요설정변수. 8 그림 11. run_reg_pp.ksh 의 LCC 1km 수행옵션설정. 9 그림 12. constant_k1000_lcc_umqr_data_required_text 의작성내용. 10 그림 13. conv_ukpp_nim2bin_surfcae.ksh 내부코드. 12 그림 14. surface_1point.ksh 의수정내용 (vertical_1point.ksh 와동일 ). 13 그림 15. 변수입력에서에러가발생할때, 출력되는문구. 14 그림 16. SSPS의디렉토리구조 16 그림 17. fctime_0_3_72 의작성내용 18 그림 18. qissmgl.parms_surface 의작성내용. 18 그림 19. station_811.dat 의작성내용. 19 그림 20. station_811_globe.dat 의작성내용. 19 그림 21. submit_u.ksh 의내부코드. 20 그림 22. ssps_conv.ksh 의내부코드. 21 그림 23. 정상적으로구동되었을때의로그파일. 22 그림 24. 입력자료경로가잘못설정되었을때의로그파일 22 그림 25. UKPP 산출한 2014 년 4월 27일분석장에대한 (a) 80 m, (b) 100 m, 그리고 (c) 120 m의동서바람 (U, m/s) 분포. 24 그림 26. UKPP 산출한 2014 년 4월평균의 100 m 풍속에대한 (a) 분석장, (b)+24hr, (c)+48hr, 그리고 (d)+72hr 예측분포 iii -
6 그림 27. SSPS 산출 2014 년 4월 27일분석장에대한 (a)80 m, (b)100 m, 그리고 (c)120 m의동서바람 (U, m/s) 분포. 25 그림 28. SSPS 산출 2014 년 4월평균의 100 m 풍속에대한 (a) 분석장, (b)+24hr, (c)+48hr, 그리고 (d)+72hr 예측분포. 25 그림 29. 고창풍력자원관측사이트기상탑의 4월 UKPP와 SSPS(00UTC), 관측자료 (09LST) 의고도 100 m 풍속시계열. 26 그림 30. 고창윈드라이다의 4월 UKPP와 SSPS(00UTC), 관측자료 (09LST) 의고도 100 m 풍속시계열. 26 그림 31. 고창풍력자원관측사이트기상탑의 4월 100 m 고도에대한 UKPP와 SSPS의 RMSE 분포. 27 그림 32. 고창윈드라이다의 4월 100 m 고도에대한 UKPP와 SSPS의 RMSE 분포. 27 그림 33. 보성글로벌표준기상관측소의 4월 UKPP와 SSPS(00UTC), 관측자료 (09LST) 의고도 100 m 풍속시계열. 28 그림 34. 보성글로벌표준기상관측소의 4월 100 m 고도에대한 UKPP와 SSPS의 RMSE 분포. 28 그림 35. 해모수의 4월 UKPP와 SSPS(00UTC), 관측자료 (09LST) 의고도 100 m 풍속시계열. 29 그림 36. 해모수의 4월 100 m 고도에대한 UKPP와 SSPS의 RMSE 분포 iv -
7 제 1 장서론 1. 규모상세화모델 규모상세화모델 (UKPP, United Kingdom Post Processing) 은영국기상청에서수치예보자료의활용도를높이면서, 수치예보자료를객관적으로처리하는후처리과정으로개발하여예보현업에사용하고있다. 규모상세화모델은저해상도수치모델결과를이용하여상세지형을고해상도자료로산출하는데이용된다. 영국기상청에서는규모상세화모델을지역앙상블모델인 MOGREPS-R 에적용하고있다. 현재설치된규모상세화모델은기상청현업지역예보모델인수평해상도 12 km RDAPS(UM 12kmL70) 예측결과를활용하여한반도지역의수평해상도 1 km에대한풍력과태양광기상자원자료를산출하도록되어있다. 출력자료의수평해상도는 1 km, 지도투영법은 Lambert Conformal projection 이다. 그림 1. 수행영역에대한 (a) 1 km 해상도지형자료와 (b) 육지해양구분
8 규모상세화모델에서사용되는내삽방법은최근점내삽, 선형내삽, 그리고 IGPS 내삽 (Intelligent Grid Point Selection) 등이있다. - 최근점내삽은그림 2(a) 에서회색 가내삽하고자하는목표위치이며주변의 4개 +가모델격자의위치일때, 목표위치에서가장가까운모델격자의값을사용한다. - 선형내삽은목표위치에서주변 4개모델격자까지의거리를구해, 거리에반비례하는가중치를부여하여내삽을수행한다 ( 그림 2(b)). - IGPS 내삽은주변 4개격자중목표위치와가장성질이비슷한격자를찾아그격자의값을사용한다 ( 그림 2(c)). 그림 2. 규모상세화모델의 (a) 최근접내삽, (b) 선형내삽, (c) IGPS 내삽개념도. 규모상세화모델에서산출되는풍력변수는상층풍력변수 (3D wind) 와지표풍력변수 (Surface wind(10m)) 로구분할수있다 ( 그림 3). - 물리적규모상세화과정 (format.exe) 을통해서산출되는상층풍력변수와는달리, 지표풍력변수는산출된상층풍력변수를이용하여거칠기보정등이포함된 10m 풍속보정과정 (windspeed_orog_adjust.exe) 을통해서산출된다. - 본과제에서는상층 80 m, 100 m, 120 m의풍력변수산출이목적이었으므로지표풍력변수가아닌, 상층풍력변수를사용하여목표고도에대한풍력변수를내삽하여산출하였다
9 그림 3. 규모상세화모델의 10 m 바람생성과정. 규모상세화모델에서상층풍력변수 (80 m, 100 m, 120 m) 에대한연직내삽은모델면 ( m, 100 m, 160 m) 의출력값을규모상세화모델내에사용되고있는연직에대한선형내삽방법을적용하여목표고도 (80 m, 120 m) 에대한바람자료를산출하였다. 고도 80 m에대해서는모델면 m, 100 m 자료를이용하여연직선형내삽하였으며, 고도 120 m 자료는모델면 100 m, 160 m 자료를이용하여내삽하였다. 고도 100 m에대해서는모델면 100 m 자료를그대로이용하였다. - 규모상세화모델내의목표고도에대해서결과를출력해주는부분의출력고도는해수면고도를기준으로한고도면출력이라본과제의내용과부합하지않아해당부분을사용하지못하였다
10 2. 지점특화가이던스모델 지점특화가이던스 (SSPS, Site Specific Processing System) 모델은목표지점의위치, 고도정보와모델자료를입력받아지형 ( 고도 ) 보정, 해안선보정, 지표이용도보정등의프로세스를수행하여모델결과를보정후재생산하는모듈이다. 지점특화가이던스모델은 GLOBE 디렉토리와 SSPS 디렉토리로구분되며, 수행하기전에각지점에대한지형정보생산은 GLOBE 디렉토리에서수행되고, 지점자료로모델결과를재생산하는작업은 SSPS 디렉토리에서수행된다. 현재설치된지점특화가이던스모델은규모상세화모델과동일하게기상청현업지역예보모델인수평해상도 12 km RDAPS 모델결과를입력자료로하여 LCC 1 km 의결과물이산출된다. 지점특화가이던스모델의수행 ( 그림 4) 은 IGPS 내삽과지형보정, 해안선보정순으로진행되며, 지표이용도보정과정은포함되어져있으나수행되지는않는다. 그림 4. 지점특화가이던스모델수행흐름도. - 지형 ( 고도 ) 보정은실제지형과수치모델의격자고도와의차이를보정하는것이다. 고해상도지형정보를이용하여각목표지점의고도를파악한후고도에민감한기상인자인기온과풍속등에대한보정을실시하면개선된예측값을얻을수있다. - 해안선보정은해양과육지에서의온도, 습도등의특성이다르므로이러한특성을조정해주는역할을수행한다. 지점특화가이던스모델의풍력변수 (80 m, 100 m, 120 m) 에대한연직내삽은규모상세화모델과동일하게, 모델면 ( m, 100 m, 160 m) 의출력값을선형내삽하여목표고도에대한바람자료를산출하였으며, 고도 100 m에대해서는모델면 100 m 자료를그대로이용하였다
11 제 2 장규모상세화모델운영 1. 디렉토리구조 UKPP는기상청슈퍼컴퓨터 3호기에설치되어있으며, yjlim 계정을이용하였다. /home/yjlim/post/kopp_rdp 디렉토리로설치되어있으며, 디렉토리구조는그림 5와같다. * 타계정에설치할경우, 해당디렉토리를복사하여이전한다. 그림 5. UKPP 의디렉토리구조. - DAIN : UKPP의입력자료디렉토리로 RDPS 모델자료가사용된다. 하위디렉토리인 OPER 디렉토리는 /snx/op_data/nwp/modl/rdps/oper 디렉토리에링크되어있다. - DAIO : UKPP의결과물이저장되는디렉토리로, NIMROD 형태의변수별산출물이저장된다. * NIMROD 파일은바이너리형태이며, 본시스템에서는후처리시스템을통해.bin과.txt 형태로변환하여저장하도록설치되어있다. - DAOU : UKPP 후처리결과물이저장되는디렉토리로, DAIO 디렉토리의 NIMROD 산출물을 binary나 ascii 형식으로변환하여저장한다. * 산출된.bin(binary) 파일은그림작성및자료처리에사용하기위해서생성되었으며,.txt(ascii) 형식은자료확인용으로생성하게된다. - SHEL : 수행쉘스크립트가저장되어있는디렉토리로, UKPP의메인수행쉘 - 5 -
12 과후처리수행쉘이위치한다. -.SRC : UKPP의소스코드와하위쉘스크립트, 보조자료및지형자료들이위치한다. - DABA : 위경도정보자료와 RDPS 지형자료가위치한다. 2. 컴파일및실행 1) 컴파일 UKPP를컴파일하기위해서는필수모듈을로드하고환경변수를올바르게설정하는작업이선행되어야한다 ( 기상청슈퍼컴퓨터 3호기기준 ). - 필수모듈 : pathscale, grib_api, fcm, gcom, fftw, gsl 등 6개모듈 [yjlim@cirrus2]$ module load pathscale grib_api fcm gcom fftw gsl - 환경변수 : PE_ENV 를 PATHSCALE 로설정 [yjlim@cirrus2]$ export PE_ENV=PATHSCALE Makefile 과 bld.cfg 의경로설정 - 컴파일실행에앞서,.SRC 디렉토리내의 Makefile 에서경로관련변수인 FCM_BLD_CFG 와 FCM_ROOTDIR 을그림 6 과같이경로에맞게변경한다. 그림 6. Makefile 에서수정해야할경로설정. - Makefile 하단부에있는 lgcom 의경로를설정해줘야한다 ( 그림 7). * 현재설정된경로 : -L/opt/kma/gcom/3.0/gemini/mpt-5.2.3/gcom-pathscale/lib 그림 7 Makefile 에서수정해야할 lgcom 경로설정
13 -.SRC/cfg 디렉토리내의 bld.cfg 파일에서경로관련변수인 DEST를현재설치되어있는경로로수정한다. 컴파일수행을위해, /home/yjlim/post/kopp_rdp/.src/cfg 디렉토리에서 fcm build 명령어입력한다. - 병렬수행을할경우, -j 옵션사용하며완료시 build finished 메시지출력 [yjlim@cirrus2]$ fcm build j 6 * 여기서, 6은사용하는 cpu 갯수 컴파일후, /home/yjlim/post/kopp_rdp/temp/bin 디렉토리의파일들을 /home/yjlim/post/kopp_rdp/.src/bin 으로복사한다. 완료시 build finish 를확인할수있다. 2) 실행 컴파일완료후, /home/yjlim/post/kopp_rdp/.src/bin 디렉토리내의 first_start.ksh 를실행해야하며, 실행시출력되는로그에대해서는 enter 키로스킵하여실행을완료해야한다. - 최초로수행한이후에는다시컴파일하기이전까지수행할필요없다. [yjlim@cirrus2]$ ksh first_start.ksh first_start.ksh 를실행하고난뒤, /home/yjlim/post/kopp_rdp/shel 디렉토리내의 kopp_mdl_all_job.ksh(main shell) 를실행하여 UKPP를수행할수있다. SHEL 디렉토리내의 submit.ksh 를통해수행날짜를지정할수있으며, 이쉘스크립트를수행하면 kopp_mdl_all_job.ksh 를수행하는형태로작성되어있다 ( 그림 8). - 실행은 submit.ksh 등의파일로실행한다. - 수행일의초기시간은주로 00시를활용하였으며, submit.ksh 파일수정시에는 1 일전날짜를기입한다 ( 그림 8). - submit 쉘스크립트는 qsub를위해작성한파일로, 이후의 submit 쉘스크립트들은모두유사한코드로작성되어있다. [yjlim@cirrus2]$ ksh submit.ksh - 7 -
14 그림 8. submit.ksh 안의코드. 실행에앞서, 메인쉘스크립트인 kopp_mdl_all_job.ksh 의주요설정들을변경해야한다. - 이파일의실행은 submit.ksh 등의파일로실행한다. - 경로변수인 HOME 을현재설치디렉토리경로로수정한다 ( 그림 9). 그림 9. kopp_mdl_all_job.ksh 의경로변수. - 주요설정변수로는입력할모델명 ($PP3_FILE) 과수행시간 ($FcLim) 등이있다 ( 그림 10). 그림 10. kopp_mdl_all_job.ksh 의주요설정변수
15 - NZ 는모델과같은연직층수이며, NZ1 ~ NZ49 로나뉘며 NZ1 은모델면의최하층 을의미한다. /home/yjlim/post/kopp_rdp/.src/bin 디렉토리내의 run_reg_pp.ksh 에서주요 수행옵션을변경할수있다 ( 그림 11). 그림 11. run_reg_pp.ksh 의 LCC 1km 수행옵션설정. * Nlevs: 출력결과의연직층개수 * MODEL_EXTRACTION: ON 인경우수행한결과파일에현재수행결과를덮어씀 * MODEL_OROGENH: orographic enhancement 수행여부설정 * MODEL_CLOUD: 구름진단과정수행여부설정 * MODEL_PTYPE: 강수타입계산여부설정 * MODEL_HAZARD: 대류진단과정수행여부설정 * MODEL_VIS: 시정진단과정수행여부설정, 1.5m 기온산출여부도포함됨 * MODEL_W IND_ADJUST: 풍속보정수행여부설정 * MODEL_GUST_ADJUST: windgust 보정여부설정 * MODEL_PLEVS: ON, GLOBE, OPAD, OFF 의총 4개옵션설정가능 ON 인경우 500, 700, 850hPa 기온, 200, 300, 700, 850hPa u/v 출력 GLOBE 인경우 850hPa 기온, 200, 300, 700, 850hPa u/v 출력 OPAD 인경우 950hPa u/v 출력 * MODEL_STEPS_OROGENH: STEPS (Short Term Ensemble Prediction System) 의 orographic enhancement 수행여부설정 * MODEL_MAXMINRATES: time MAX/MIN 필드생성 * MODEL_SITE: SSPS (Site Specific Processing System) 수행 ( 소스코드필요 ) - 9 -
16 * SS_BESTDATA: best data blending 수행 ( 소스코드필요 ) * MORST_trigger: Met-Office Road Surface Temperature (MORST) 수행 * MODEL_GRIB: SSPS와 MORST의결과를 grib 형태로출력 - 본내용은참고사항이며, 자료산출을위한옵션설정내용이다. UKPP의보조파일인 required_text 를설정하여입력변수를조정해야한다. - 파일명은 constant_k1000_lcc_umqr_data_required_text 로.SRC/src/ancil 디렉토리내에위치하며, 그림 12와같다. - 현재는 11개의변수가입력되도록설정되어있으며, 여기에는 u, v와 SWDN이포함된다. - 주요설정변수로 LBP는입출력필드의 LBProc number, STASH는입출력필드의 STASH number, NimID는입출력필드의 NIMROD ID 등을의미한다. 그림 12. constant_k1000_lcc_umqr_data_required_text 의작성내용. 위와같이설정한이후, submit.ksh 를실행하여 UKPP를수행하며, 수행결과물은 DAIO 디렉토리내에 NIMROD 형식으로저장된다. - NIMROD 파일의이름에서 3d${fcst} 가포함된파일은연직변수를의미한다. 이때 ${fcst} 는분단위의예보시간을의미한다. * 예를들어, temperature3d4320_1km 의 NIMROD 파일은연직기온의 72시간이후의예보치변수에대한파일임을의미한다. 각결과물들은초기시간별로구분되어저장된다. /home/yjlim/post/kopp_rdp/shel 디렉토리내의후처리프로그램인 conv_ukpp_nim2bin_vertical.ksh 과 conv_ukpp_nim2bin_surface.ksh 을통해 NIMROD 형식의연직변수와지상변수를 binary와 ascii 형식으로변환할수있다. - submit_conv_vertical.ksh 과 submit_conv_surface.ksh 를실행하여후처리프로그램
17 을수행하도록작성되어있다. ksh submit_conv_vertical.ksh ksh submit_conv_surface.ksh - 후처리에앞서변환하고자하는변수의 NIMROD ID와변수가포함되어있는 NIMROD 파일을설정해야한다. - 연구과제에서사용된 u, v, 1.5m 기온과 SWDN의 NIMROD ID 및변환을수행한 NIMROD 형식의 DAIO 디렉토리산출물과해당변수들은다음의표 1과같다 ( 부록 ). - 예시로, 지상 MSLP를산출하고자할때는다음의절차를진행하여산출이가능하다. * 지상변수후처리메인프로그램인 conv_ukpp_nim2bin_surface.ksh 내에 MSLP 에대한 NIMID와 VAR 설정한다 (NIMID=12, var=mslp( 임의지정 )). * 또한입력자료변수인 INFILE을 MSLP 변수가포함되어있는파일인 pressure_1km 로설정한다 (export INFILE=${ANLTIM}${MIN}_k1000_lcc_${MODL}_pressure_1km). * submit_conv_surface.ksh 를수행하여결과물을산출한다. 표 1. 연구과제에서사용된변수들의 NIMROD ID 와파일명 변수 (NIMROD ID) 변수가포함된 NIMROD 파일명 U( 연직 ) (5) V( 연직 ) ${YYYYMMDDHH}_k1000_lcc_umqr_winduv3d${fcst}_1km (6) U( 지상 ) (5) V( 지상 ) (6) 1.5m 기온 (58) SWDN (91) ${YYYYMMDDHH}_k1000_lcc_umqr_winduv_1km ${YYYYMMDDHH}_k1000_lcc_umqr_temperature_1km ${YYYYMMDDHH}_k1000_lcc_umqr_radiation_1km * ${YYYYMMDDHH} 는초기시간을의미함. ** ${fcst} 는예보시간을의미함
18 - 현재설정은지상 u 와 v 산출로되어있으며, 이를 1.5m 기온이나 SWDN 으로변 경할때에는 10m u,v 주석처리한부분안의내용을비활성화시키고해당변수 의내용을활성화시켜야한다. 그림 13. conv_ukpp_nim2bin_surfcae.ksh 내부코드. - conv_ukpp_nim2bin_surface.ksh 에서는경로변수 (dir) 와입출력변수 (INFILE, OUTFILE) 설정에유의한다. * 홈디렉토리경로변수인 dir을경로에맞게설정하고, 입력파일변수인 INFILE은변수별로알맞은파일을불러오도록설정한다. * 출력파일변수인 OUTFILE은파일명등을임의로변경할수있으나, 현재설정을따라야후처리가원활하게이루어진다. - 연직변수를후처리하는 conv_ukpp_nim2bin_vertical.ksh 를수행할시, 80/100/120m 고도에따라 0000( 분석장 ) 에서 4320(+72) 까지의데이터가산출되어 DAOU 디렉토리에저장된다. * txt 파일은 ${fcst}_${height}_${windc}wind.txt 형태로저장되며, bin 파일은 ${fcst}_${windc}80m_data_${nlev}.bin 형태로작성된다. * bin파일은연직층 (${NLev}) 개수별로산출이됨. 001~049 는모델면 49층까지의자료를의미하며, 053/054/055 는내삽된 80/100/120m 자료를의미한다. * 50 ~ 52층은내삽을위해재산출한층이며, SHEL/conv_nim2bin/vertical_conv 디렉토리내의포트란파일에서내삽을위해사용된다. - 지상변수를후처리하는 conv_ukpp_nim2bin_surface.ksh 를수행할시, 000( 분석장 ) 에서 072(+72) 까지의데이터가산출되어 DAOU 디렉토리에저장된다. * txt 및 bin파일의형태는 umqr.${windc}10m.${yyyymmddhh}.${fcst}.txt/bin 형태로작성된다. - 후처리산출결과는 의격자별자료이며, 격자정보는
19 /home/yjlim/post/kopp_rdp/daba/lcc_1km_longlat.txt 에작성되어있다. - 산출된결과물은모두전체격자에대한자료이므로, 이중타겟지역의자료만을추출해야하며, 이는 SHEL 디렉토리내의 vertical_1point.ksh 과 surface_1point.ksh 을수행하여각각연직변수와지표변수에대한지점화자료를얻을수있다. [yjlim@cirrus2]$ ksh vertical_1point.ksh [yjlim@cirrus2]$ ksh surface_1point.ksh ( 지표층모델면 ) 그림 14. surface_1point.ksh 의수정내용 (vertical_1point.ksh 와동일 ). - 수행결과는 DAOU/post 폴더에초기시간별로자료가생성된다. - vertical_1point.ksh 과 surface_1point.ksh 는타겟지점에서가장가까운네개의격자값을이용하여내삽을통해타겟지점의자료를산출하는쉘스크립트이다. - 지점자료로산출하기위해서는각지점별위경도자료가필요하며현재타겟지점은 ASOS 80개지점과더불어고창풍력자원관측사이트기상탑지점과윈드라이다지점, 해모수지점으로설정되어있다. - 지점별위경도자료는 asos_lat_lon.txt 내에작성되어있으며 /home/yjlim/post/kopp_rdp/shel/conv_1point 내에위치한다. * asos_lat_lon.txt 파일에위치정보를수정및추가, 삭제가가능하다. - vertical_1point.ksh 과 surface_1point.ksh 의결과물은 DAOU의하위디렉토리중 POST 디렉토리내에작성된다. * 모든지점에대한결과값들은 3시간간격으로생성되어있다. 정상적으로수행되었을때의로그파일은 LOGO 디렉토리에초기시간별로저장되며, 현재설정에따른정상로그출력문은다음과같다. - LastModelDataTime.txt : 규모상세화모델의수행일자가기록된다. - model_hazard1km.log : Hazard diagnostics not active - model_cloud_diags1km.log : not found [No such file or directory] - model_orogenh1km.log : Orographic Enhancement not active - model_precip_type1km.log : not found [No such file or directory]
20 - model_steps_preproc1km.log : STEPS Pre-processing not active - model_umqr_extraction_1km.log : 메인로그파일 - model_vis_diags1km.log : 시정진단과정의로그파일로입 / 출력리스트를작성한다. - model_windspeed_orog_adjust1km.log : 풍속보정과정의로그파일로입 / 출력리스트를작성한다. 3. 에러발생및해결방법 입력모델의자료가없는경우 - 규모상세화모델을수행시, no file or directory, 혹은 cannot open file 등의문구가출력된다. - 이는입력모델자료가없거나, 경로설정이올바르지않을때나타난다. 현재설정된 DAIN의경로는 2014 년모델자료만이존재하는경로이며, 2015 년의입력모델자료는 /g1/arcv/modl/rdps/n512 디렉토리내에존재하는것을파악된다. 따라서메인쉘의 $PP3_FILE 를수정해야한다. - 입력자료의형태가 pp 형태가아닌경우에도이와같은오류가발생할수있으므로입력자료의형태도확인해야한다. DAIO 디렉토리에결과물이산출되지않는경우 - 이는입력모델자료에해당변수가포함되어있지않거나, required_text 에입력변수설정이올바르지않을경우발생한다. - 메인로그파일인 model_umqr_extraction_1km.log 에서파악할수있으며, 출력되는문구는그림 15와같다. 그림 15. 변수입력에서에러가발생할때, 출력되는문구. - 해당문제가발생할경우, required_text 를확인하여 STASH, LBProc number 등 변수설정을확인하거나, 입력모델자료에해당변수를포함시켜줘야한다
21 NIMROD 헤더가불일치하는경우 - 이는 UKPP 프로세스가종료되지않고출력물도산출되지않을때의심해볼수있다. - 지형자료의 NIMROD 헤더와입 / 출력자료의 NIMROD 헤더가불일치할때, 무한루프에빠지므로, 헤더끼리비교하여잘못된부분을수정해야한다
22 제 3 장지점특화가이던스모델운영 1. 디렉토리구조 SSPS 또한기상청슈퍼컴퓨터 3호기에설치되어있으며, yjlim 계정을이용한다. /home/yjlim/post/rssp 디렉토리로설치되어있으며, 디렉토리구조는그림 16 과같다. * 타계정에설치할경우, 해당디렉토리를복사하여이전한다. 그림 16. SSPS 의디렉토리구조 - DAIN : SSPS의입력자료디렉토리로 RDPS 모델자료가사용된다. 하위디렉토리인 OPER는 /snx/op_data/nwp/modl/rdps/oper 에링크되어있다. - DAOU : SSPS의결과물이저장되는디렉토리로, txt 형태의변수별산출물이저장된다. - SHEL : 수행쉘스크립트가저장되어있는디렉토리로, SSPS의메인수행쉘과후처리수행쉘이위치한다. -.SRC : SSPS의소스코드와하위쉘스크립트, 보조자료등이위치한다
23 * globe_build : 지형과차폐 (block), 해안선까지의거리 (DIST2SEA) 에대한변수생성과관련된디렉토리 * ssps_build : globe_build 의자료를입력받아, 지점화작업을수행하는메인프로그램과관련된디렉토리 - DABA : 변수산출에필요한네임리스트파일과파라미터파일등이위치한다. - LOGO : SSPS의수행결과로그파일이위치한다. 2. 컴파일및실행 1) 컴파일 SSPS는 GLOBE 시스템과 SSPS 시스템으로구분되어있으며, 컴파일수행을위해서는 fcm, gcom 모듈의로드가필요하다. [yjlim@cirrus2]$ module load fcm gcom Makefile 경로설정 - UKPP와마찬가지로, Makefile 에서경로관련변수인 FCM_BLD_CFG와 FCM_ROOTDIR을설치경로에맞게변경한다 ( 그림 6과동일 ). - globe_build 의 Makefile 은 /home/yjlim/post/rssp/.src/globe_build 디렉토리내에위치한다. - ssps_build 의 Makefile 은 /home/yjlim/post/rssp/.src/ssps_build 디렉토리내에위치한다. - bld.cfg 에서의경로는모두현재경로로설정되어있게끔작성되어있어수정이불필요하다. 컴파일수행을위해, 각시스템의 cfg 디렉토리에서 fcm build를입력한다. - 병렬수행시 j 사용. 컴파일완료시 build command finished 메시지출력 [yjlim@cirrus2]$ fcm build j 6 2) 실행 SSPS의수행쉘은 SHEL 디렉토리내에 GLOBE 시스템을구동하는 rssp_prep_extract_stninfo.ksh 과 SSPS 시스템을구동하는 rssp_fcst_main.ksh 으로나누어져있다. 먼저 rssp_prep_extract_stninfo.ksh 을실행시켜지점정보를생산한후에 rssp_fcst_main.ksh 을통해변수별산출결과물과로그파일을생산한다. - 메인쉘스크립트의입력파일로 fctime_0_3_72( 예보시간정보 ), qissmgl.parms_${var}( 산출변수정보 ), station_811.dat( 지점정보 ) 이 DABA 디렉토
24 리내에위치해야한다. 그림 17. fctime_0_3_72 의작성내용 그림 18. qissmgl.parms_surface 의작성내용. - 파라미터파일에는 qissmgl.parms_surface, qissmgl.parms_u, qissmgl.parms_v 등이있으며, submit_${var}.ksh 파일을수행하여각변수별 SSPS 실행이가능하다. - STASHCode, FieldCode, VertCode, StartLev 등자료는 UM 관련문서 (UM 매뉴얼등관련파일, website 에서산출가능 ) 에서얻을수있다. * UM Document 를기준으로할때, STASHCode는입력자료에포함되어있는경우 STASH number를사용하고, 입력자료에포함되지않아구름진단과정을통해생성될경우 1을사용한다. FieldCode 와 VertCode, 그리고 Level 의값은각각 UM Document 의 PPFC, LBVC, CFLL와동일하게설정한다. - station_811.dat 는지점별 Station ID, 해발고도, 위경도좌표가포함된다
25 그림 19. station_811.dat 의작성내용. - rssp_prep_extract_stninfo.ksh 을수행하면, station_811.dat( 입력파일 ) 을입력받아동일한디렉토리내에 station_811_globe.dat( 출력파일 ) 파일을생성한다. 생성된 station_811_globe.dat 에는지점별로 DIST2SEA 와 BLOCK 변수가추가된다. - DIST2SEA 는북쪽방향을시작으로시계방향의 8방위에대한해안선까지의거리를미터단위로나타내는변수이며, BLOCK은북쪽방향을시작으로시계방향의 8방위에대한해양의영향을나타내는변수이다. [yjlim@cirrus2]$ ksh rssp_prep_extract_stninfo.ksh 그림 20. station_811_globe.dat 의작성내용. - 메인프로그램인 rssp_fcst_main.ksh( 홈디렉토리경로체크필요 ) 은지점정보인 station_811_globe.dat 와예보시간정보인 fctime_0_3_72, 변수별파라미터정보인 qissmgl.parms_${var} 를입력받아 DAOU 디렉토리에산출결과물과 LOGO 디렉토리에로그파일을작성한다. - 메인쉘스크립트수행방법은변수별 submit_${var}.ksh 파일이존재하여해당쉘스크립트를수행하면메인쉘스크립트가구동된다. - 현재설정변수는 submit_u.ksh, submit_v.ksh, submit_surface.ksh( 변수별로 submit 파일이존재 ) 등 3가지형태로구분되어있으며, 해당스크립트는분석수행일자와변수별파라미터를불러오고, 경로지정역할을수행한다 ( 그림 21). [yjlim@cirrus2]$ ksh submit_u.ksh
26 * DAOU 에결과파일이생성된다. 그림 21. submit_u.ksh 의내부코드. - 메인쉘프로그램인 rssp_fcst_main.ksh 에서설정하는주요옵션은다음과같다. * $INTERP_OPT : 격자자료로부터지점자료를산출할때, 사용되는 IGPS 내삽옵션을의미하며현재는선형내삽으로설정되어있다. * $OROG_OPT : 지형보정은고도차에대한보정을실시하는보정으로, 현재는 Screen level 에서의온위를상수로고정하여, 실제 screen 고도에서의온도를다시계산하도록한다. * $COAST_OPT : 해안선보정옵션으로, 풍향에따라해당지점이풍상측, 육지, 해양인지를판단하여가중치를주는지의여부를의미한다. * $CDP_OPT : 구름진단과정옵션으로, 입력자료에존재하지않는특정변수들을산출하는옵션을의미하는데이는 qissmgl.parms 파일에서 STASHCode가 1인변수들을의미한다. 대표적으로 10m u, v 변수가있다. 메인쉘스크립트를수행하면 DAOU 디렉토리내에결과물이산출된다. 현재결과물의명칭은 rssp_fcst_output_raw_${var}_${yyyymmddhh} 형태로저장된다. 산출물은순서대로수행명, 지점번호, 지점위도, 지점경도, 예측자료의초기날짜, 초기월, 초기년, 예측시간, 예측일, 예측월, 예측년, 예측시간의 UTC 시간, 초기시간으로부터의경과시간, 그후네임리스트에서설정된변수네임리스트순서대로출력변수가기록된다. * ssps_conv.ksh, ssps_conv_surface.ksh 의산출결과물내의구조와동일하다. 지상변수 (surface) 의경우, 순서대로 1.5m 기온, Accumulation dynamic rain, Accumulation convective rain, Accumulation dynamic snow, Accumulation convective snow, 10m 풍속, 10m 풍향, Screen relative humidity, Precipitation type,
27 Amount total cloud, Probability of convective precipitation, Screen visibility, Screen Dewpoint temperature 등의변수가작성되어있다. * 지상변수들은 qissmgl.parm_surface 의값순서로나열된다. 연직변수 (U, V) 의경우에는모델연직층 1층부터 4층까지의변수가작성되기때문에, 80/100/120m 로산출해야한다. - ssps_conv.ksh 는연직변수 U, V를각각 80m U, V와 100m U, V, 그리고 120m U, V 등으로산출하는후처리프로그램이다. * 산출물은 DAOU/POST 디렉토리내에생성된다. 그림 22. ssps_conv.ksh 의내부코드. 지상변수 (U, V) 의경우에는현재설정된지점이 814 개이므로이중 ASOS 지점과고창및보성의타겟지점만을산출해야한다. - ssps_conv_surface.ksh 는타겟지점정보만을산출하는후처리프로그램이며, 설정사항은연직변수후처리프로그램인 ssps_conv.ksh( 산출된파일의마지막열 3 개가각각 80, 100, 120 m 값을의미 ) 와동일하다. [yjlim@cirrus2]$ ksh ssps_conv_surface.ksh SSPS 결과물의후처리프로그램인 ssps_conv.ksh 와 ssps_conv_surface.ksh 의산출 물은 /home/yjlim/post/rssp/daou/post 내에산출된다. 3. 에러발생및해결방법 정상상태로구동되었을경우 - SSPS는 UKPP와는달리로그파일이간단하게출력된다. 일반적으로 WARNING 문구가없이 SUCCESSFUL FINISHED 가작성되며, 에러가발생한경우에는 WARNING 문구와함께에러메세지가같이출력된다
28 그림 23. 정상적으로구동되었을때의로그파일. 입력모델의자료가없는경우 - WARNING 문구와함께 FILE NOT FOUND 메시지가출력된다. - 이는설정된입력모델의경로에자료가없거나경로를잘못설정하였을때발생하는에러메시지로, 입력자료의경로를확인해야한다. 그림 24. 입력자료경로가잘못설정되었을때의로그파일 출력자료의내용이없는경우 - 결과물과파일명은제대로출력되었으나결과물안의내용이없는경우 - 이는출력물의변수를정하는 qissmgl.parms_${var} 의내용에문제가있을경우발생한다. - qissmgl.parms_${var} 의변수들을 UM 모델자료에알맞은 STASHCode와 FieldCode 등으로설정해야한다
29 제 4 장결과산출물및검증 성능평가및검증을위해 UKPP와 SSPS를이용하여상층및지상바람에대한산출을실시하고관측자료와의비교를수행하였다. 산출된바람자료는상층 (80 m, 100 m, 120 m) 과지상 (10 m) 에대한 U, V 성분이며, 자료는분석장 (00) 에서부터 72시간예측 (+72hr) 을 3시간간격으로산출하였다. 본기술노트에서는 1월, 4월, 7월 10월의사례중에서, 100 m의관측자료가안정적으로누적된 4월, 7월중에서풍속이보다빠른, 4월상층바람에대한결과물과검증결과를제시하였다. 4월사례일 (2014 년 4월 27일 ) 의그림내지점 ( 그림 25, 27) 은고창, 보성, 해모수지점을표시하였으며, 음의값은동풍을의미한다. 그림 26과그림 28는 2014 년 4월평균 100 m 고도풍속의분석장, 24시간, 48시간, 72시간예측장의분포도를나타내며, 국립기상과학원의풍력기상자원지도와비교하기위해풍속으로제시하였다. UKPP와 SSPS의산출결과를비교해보면, UKPP가공간적으로균질한자료를생산하기때문에분포도도그러한경향을나타낸다. 산출결과물의패턴은유사하게나타나나, UKPP가해안가지역에서더강한바람결과를가지는데, 이는해안가지역에 SSPS의관측지점이없어분포가약하게표현되는것으로나타난다 ( 보이지않음, 보고서참조 ). 표 2. 기술노트의성능평가및검증에이용된데이터 구분비고 UKPP SSPS 고창풍력자원관측사이트기상탑고창윈드라이다글로벌표준기상관측소 4월 4일부터자료존재해모수해상탑 96 m 관측자료를 100m 로가정함
30 1. 규모상세화모델의결과산출물 그림 25. UKPP 산출한 2014 년 4 월 27 일분석장에대한 (a) 80 m, (b) 100 m, 그리고 (c) 120 m 의동서바람 (U, m/s) 분포. 그림 26. UKPP 산출한 2014 년 4 월평균의 100 m 풍속에대한 (a) 분석장, (b)+24hr, (c)+48hr, 그리고 (d)+72hr 예측분포
31 2. 지점특화가이던스모델의결과산출물 그림 27. SSPS 산출 2014 년 4 월 27 일분석장에대한 (a)80 m, (b)100 m, 그리고 (c)120 m 의동서바람 (U, m/s) 분포. 그림 28. SSPS 산출 2014 년 4 월평균의 100 m 풍속에대한 (a) 분석장, (b)+24hr, (c)+48hr, 그리고 (d)+72hr 예측분포
32 3. 관측자료와의비교 관측자료와의비교를위해, 상층풍속관측자료가존재하는고창, 보성, 해모수관측자료를사용한다. 고창관측지점의평균풍속은고창풍력자원관측사이트기상탑 4.02 m s, UKPP 3.83 m s, SSPS 3.23 m s, 윈드라이다 3.06 m s순으로나타난다 ( 그림 29, 30). 그림 29. 고창풍력자원관측사이트기상탑의 4 월 UKPP 와 SSPS(00UTC), 관측 자료 (09LST) 의고도 100 m 풍속시계열. 그림 30. 고창윈드라이다의 4 월 UKPP 와 SSPS(00UTC), 관측자료 (09LST) 의 고도 100 m 풍속시계열. UKPP와 SSPS의산출결과에대한 RMSE 분석시, 고창풍력자원관측사이트기상탑과윈드라이다모두 SSPS에서산출된상층바람자료가더좋은성능을보이는것으로나타난다. 예측성능은예측시간이진행될수록커지는경향을보이며 SSPS는 1.5~3 m s, UKPP는 2~4 m s의오차를가진다
33 그림 31. 고창풍력자원관측사이트기상탑의 4 월 100 m 고도에대한 UKPP 와 SSPS 의 RMSE 분포. 그림 32. 고창윈드라이다의 4 월 100 m 고도에대한 UKPP 와 SSPS 의 RMSE 분포
34 보성관측지점의평균풍속은 SSPS 3.90 m s, UKPP 3.83 m s, 보성글로벌표준기상관측소기상탑 3.18 m s순으로나타난다 ( 그림 33). 보성관측지점의 RMSE 분포는고창풍력자원관측사이트기상탑과윈드라이다의 RMSE 분포와는다른구조를보인다. 전체적으로큰차이가없으며, 미약하지만 UKPP가더좋은경향을보인다. 그림 33. 보성글로벌표준기상관측소의 4 월 UKPP 와 SSPS(00UTC), 관측자료 (09LST) 의고도 100 m 풍속시계열. 그림 34. 보성글로벌표준기상관측소의 4 월 100 m 고도에대한 UKPP 와 SSPS 의 RMSE 분포
35 해모수해상탑은관측위치가 100 m가아닌 96 m에있어, 이를 100 m로가정하고비교를진행하였다 ( 표 2). 관측지점이해양에위치하여앞의고창, 보성등내륙지점보다평균풍속이세게나타난다. 해모수관측지점의평균풍속은 UKPP 4.82 m s, SSPS 4.69 m s, 해모수해상탑 4.37 m s순으로나타난다 ( 그림 35). 해모수해상탑의예측성능은 UKPP이거나 SSPS에무관한것으로판단되며이는 UKPP의다운스케일링기법과 SSPS의내삽기법이해양에서는유사한결과를생산하기때문으로판단된다. 그림 35. 해모수의 4 월 UKPP 와 SSPS(00UTC), 관측자료 (09LST) 의고도 100 m 풍속시계열. 그림 36. 해모수의 4 월 100 m 고도에대한 UKPP 와 SSPS 의 RMSE 분포
36 부록. NIM ROD ID 정보 Field code Description Filename tag D Height 3D Temperature 850hPa w-bulb pot temp Wind U Wind U smoothed Wind V Wind V smoothed RH MSLP Pressure anomaly Surface temperature Sea surface temperature Snow fraction Snow probability Fog probability Freezing level Screen temperature Precip accumulation Precip rate Dynamic rain rate Dynamic snow rate Convective rain rate Convective snow rate Orography Coastline (land-sea mask) 3D Cloud Cloud top brightness temperature Convective cloud cover Convective cloud base Convective cloud top Cloud top temperature Total sunshine Radiation (SW) Radiation (LW) Radiation (total) Unused Unused height temperature temperature winduv winduv relhumidity pressure pressure soil sst preciptype preciptype fog height temperature precipaccum precip precip precip precip precip height cloud cloud cloud cloud cloud radiation radiation radiation radiation
37 Radiation (UV) Critical precip rate Snow melting level (ASL) Rain level (ASL) Snow depth Screen water temperature Screen total water content Screen vapour pressure Screen dew point temperature Obs vis screen Visibility Worst visibility Obs fog mask Cloud base height Cloud cover Low/Med/High Cloud cover Low/Med/High Cloud cover for VW Snow melt Soil temperature Soil moisture Unfrozen soil water Frozen soil water Soil moisture deficit Surface run-off Total run-off Potential evaporation Evaporation Excess precipitation Subsurface run-off Soil moisture availability Surface conductance Surface/canopy water Evapotranspiration from soil Pressure Wet bulb freezing level Cloud top height CAPE Orographic roughness Nominal half-peak-to-trough Precipitation rate Precipitation accumulation ( 중략 ) radiationuv snow frzlev frzlev snow visibility visibility soil temperature visibility visibility visibility visibility cloud cloud cloudcomp cloudcomp snow soil soil soil soil soil surfroff soil soil soil soil subsroff soil soil soil soil pressure frzlev cloud cape ancil ancil precip precip
38 m Wind gust (knots) 10m Wind gust (beaufort) 10m Wind U&V 10m Wind speed (knots) 10m Wind speed (beaufort) 10m Wind direction Pressure anomaly Pressure gradient anom for U wind Pressure gradient anom for V wind Vegetative roughness Frictional velocity Outer layer wind speed Inner layer wind speed Reference wind speed Reference height Wave number Wind gust Geostrophic pressure gradient ratio Geostrophic pressure gradient dir diff Wind gust (shear) Wind hc Wind gust risk Wind speed Roughness adjustment mask Boundary layer height Tile surface temperature wind wind wind wind wind wind pressure pwindproc pwindproc pwindproc pwindproc pwindproc pwindproc pwindproc pwindproc pwindproc wind wind wind wind wind wind height soil 푸른색은연직변수를의미한다
39 63568 제주특별자치도서귀포시서호북로 33 국립기상과학원응용기상연구과 ( ) 본기술노트의저작권은국립기상과학원에있습니다.
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Pairwise Tool & Pairwise Test NuSRS 200511305 김성규 200511306 김성훈 200614164 김효석 200611124 유성배 200518036 곡진화 2 PICT Pairwise Tool - PICT Microsoft 의 Command-line 기반의 Free Software www.pairwise.org 에서다운로드후설치
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Rpeak (GFlops) 40960.00 6758.00 6323.00 4990.00 4990.00 3660.00 3660.00 NH 500 hpa Height RMSE (2000) NH 500 hpa Height RMSE (2001) RMSE (m) 80 60 40 20 0 24 72 120 Forecast Time (hour) RMSE (m
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HLS(HTTP Live Streaming) 이용가이드 1. HLS 소개 Apple iphone, ipad, ipod의운영체제인 ios에서사용하는표준 HTTP 기반스트리밍프로토콜입니다. 2. HLS 지원대상 - 디바이스 : iphone/ipad/ipod - 운영체제 :
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15(4장1절 P).PDF
4-1- 33. 10 4-1- 34. 10 4-1- 35. 10 4-1- 36. 10 I,,, 10. 10 3 5,., 1992 5. 4-1- 37 40 10. 4-1- 41 10 1991,,, 10 1995, 1997. 4-1-37. 10 4-1-38. 10 4-1-39. 10 4-1-40. 10 4-1- 20 10,,,..,.,,. 4-1-20. 10 (
목차 윈도우드라이버 1. 매뉴얼안내 운영체제 (OS) 환경 윈도우드라이버준비 윈도우드라이버설치 Windows XP/Server 2003 에서설치 Serial 또는 Parallel 포트의경우.
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목 차 국문요약 ⅰ ABSTRACT ⅲ 그림목차 ⅴ 표목차 ⅵ 1 1 3 4 4 5 6 9 11 11 13 16 32 32 3.1.1 초고층건축물의정의 32 3.1.2 대상모델개요 32 3.1.3 대상모델의모델링 35 3.1.4 CFD 해석의경계조건 38 3.1.5 CFD 시뮬레이션 42 53 3.2.1 적용프로그램 54 3.2.2 풍압의적용 54 3.2.3
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