HW-WRF 2024 Standard
協力完成系集「模擬」
grading 總分：55% alarm Due：5/31 23:59
請修課學生分別使用指定的參數化方案針對指定個案進行模擬，由於計算資源有限，設計模式時請遵守以下限制條件：
需具備有兩層網格的巢狀網格設計(D01、D02)。
D01(Domain 01)網格間距(dx)為15公里。
D02(Domain 02)網格間距(dx)為3公里。
水平網格點X及Y方向數量上限 D01 不超過 200 格。
水平網格點X及Y方向數量上限 D02 不超過 352 格。
垂直層數量固定45層。
模擬時間長度：
目標為模擬至第72小時，模式至少要積分到第48小時就算有完成模擬。
模式積分時間少於24小時視同未交作業。
模式積分時間介於第24-48小時之間，依比例打折(T-24)/24。
物理參數化選項限制(助教抽籤給定，如下表)。
初始場時間：(個案為抽籤決定，如下表)
代號TY - 軒蘭諾颱風(2022年08月31日 1200 UTC開始模擬)
photo 颱風觀測圖資(颱風資料庫)
代號MY - 梅雨個案(2022年06月05日 0000 UTC開始模擬)
photo 梅雨觀測圖資(TAHOPE 2022 IOP3)
系集各個成員差異除了各式物理參數化方案以外，差異可以來自於不同網格設計、不同地表資料、額外資料提供等等。
繪圖評分原則(倒扣，至多扣一半)
缺乏標題、坐標軸標題、單位等必要圖示或要素一項或說明不夠清楚(-1%)
層場的表達方式(採用效果不佳的繪圖類型)不當(-2%)、座標伸縮比例(-1%)
等值線或colorbar搭不起來及範圍是否合理(-1%)
使用非慣用且非MKS制的單位表達(MKS制但非慣用單位不扣分)
直接使用模式層場未經內插或座標轉換
1. 繪製巢狀網格設置圖，並以文字說明你的模式設定。
如果你有做什麼有趣的編譯設定、自編函式庫(?)也歡迎你在作業中跟助教分享
grading 配分共15%
水平巢狀網格配置圖：5%
模式設定說明及編譯完的WRF本人：10%
水平巢狀網格配置圖
本題繳交標準以WPS內建繪圖程式為基準 "${PATH2WPS}/util/plotgrid_new.ncl" 所繪製之最基本的圖即可。
另行繪製者有標示出原圖該有的最基本物件即可。(5%)
另行繪製者若有重點要素缺乏依繪圖評分原則斟酌減分(至多-2%)
模式設定說明(pdf)及編譯完的WRF本人(上機檢查)
WRF有編譯出 wrf.exe, real.exe, tc.exe, ndown.exe 皆成功連結 (2%) ，未達標 0%
WPS有編譯出 geogrid.exe, ungrib.exe, metgrid.exe 皆成功連結 (1%)，未達標 0%
模式設定說明：須說明地理domain的規劃緣由(3%)。模式基本設定選項(4%)，包含起訖時間、domain長寬/格點數(擇一)及網格間距垂直層數量模式層頂高度、兩個domain時間步長、使用的物理參數化方案及動力選項、模擬策略、亮點、賣點等。
2. 使用模式中兩個Domain的資料繪製地形高度及海岸線，從這張圖中你發現了什麼？
補充說明：D01可以得到一張D01的地形和海岸線的圖，D02可以得到一張D02的地形和海岸線的圖，資料需要使用模式輸出場wrfout*或geogrid的輸出場geo_em*。
grading 配分共10%
地形高度及海岸線圖兩張：7%
文字說明發現：3％
地形高度及海岸線圖兩張 ( 7% )
繪圖(4%)
程式瑕疵(3%)
其他依繪圖評分原則扣分。(至多-3%)
文字說明發現(3%)
能夠了解模式與現實世界之間其中一項差異，需有一些定量計算(如標的物)來說明差異。
3a. [TY模擬限定] 請繪製模擬第48小時，能用來判斷颱風中心位置的動力或熱力層場並標示利用這個方法所判斷出來的颱風中心位置（沒有一定要自動化定位颱風中心，可以人工判斷）。
grading 配分共10%
依據的層場圖至少一張：10%
3b. [MY模擬限定] 請繪製模擬第48小時，能用來判斷（近）地面鋒面位置的動力或熱力層場並標示利用這個方法所判斷出來的鋒面位置（沒有一定要自動化定出鋒面位置，可以人工判斷）。
grading 配分共10%
依據的層場圖至少一張：10%
依據的診斷場數張 ( 10% )
定位與一般認知差異過大。(7%)
程式瑕疵(3%)
其他依繪圖評分原則扣分。(至多 -5%)
地圖可以使用模式輸出資料或高解析地圖皆可。
選用之層場的合理性在本題不扣分(但會於第4題扣分)。
4a. [TY模擬限定] 請利用目前你所學過的數學/物理/大氣知識，簡述你用來定位颱風中心的想法及思路或演算法邏輯（如果你使用自動化定位的話）甚至是方法的優缺點。
grading 配分共10%
簡答：10%
4b. [MY模擬限定] 請利用目前你所學過的數學/物理/大氣知識，簡述你用來定出（近）地面鋒面位置的想法及思路或演算法邏輯（如果你使用自動化定位的話）甚至是方法的優缺點。
grading 配分共10%
簡答：10%
依據的診斷場一張或數張 ( 10% )
選擇演算法或層場的學理依據及選用之層場的合理性、說服力等。(7%)
實際執行後的反思、改進或討論方法優劣(3%)
5a. [TY模擬限定] 請繪製模擬第12小時開始至第72小時止，每六小時定位的颱風路徑圖及任一氣象機構所定出的最佳路徑作為參考對比。（有順利完成72h模擬的同學作答結束，未完成模擬至第72小時的同學請回答第6題）。
grading 有完整定位至第72h者配分：10%
grading 未能定位至第72h的路徑圖配分：6%（另外4%配分在第6題）
5b.[MY模擬限定] 請繪製模擬第12小時開始至第72小時止，每十二小時定位的（近）地面鋒面位置圖一張。（有順利完成72h模擬的同學作答結束，未完成模擬至第72小時的同學請回答第6題）。
grading 有完整定位至第72h者配分：10%
grading 未能定位至第72h的路徑圖配分：6%（另外4%配分在第6題）
依據的診斷場數張 ( 10% )
颱風個案：路徑圖一張，模式定位路徑佔(9%)，機構最佳颱風路徑(1%)；
鋒面個案：模式的鋒面位置定位(10%)；
其他依繪圖評分原則減分。(至多 -5%)
(範例示意圖) example for simulated and observed TC track. (Huang et al., 2014)
6. 若模式模擬已達第48hr以上，但在72小時前模式不幸「爆了」，從哪個檔案的錯誤訊息中找出原因是什麼？如果時間還充裕，你接下來會如何調整？
grading 配分共4%
錯誤訊息及原因：2%
調整策略：2%
依據的診斷場數張 ( 10% )
颱風個案模式定位佔(9%)，機構最佳颱風路徑(1%)；模式中鋒面位置定位(10%)
其他依繪圖評分原則減分。(至多 -5%)
其他斟酌扣分項目
缺乏必要圖示或標示不清。
有規定但未依規定畫圖。
圖非所問或答非所問。
規則參考上方的繪圖評分原則
重要!! 作業繳交方式
程式請以「一個」可以「順利執行」的 shell script 或 PBS shell script (如果你畫圖需要使用到平行化) 繳交，此腳本必須能夠執行完作業的所有出圖。
繪圖程式及腳本(shell script本人)請放置於「${HOME}/code/」目錄下(繪圖程式可再自行分類)，腳本檔名連同絕對路徑請設定為： "${HOME}/code/${USER}.sh" 。
圖片檔、模式輸出檔及輔助繪圖的資料(ex: 人工判讀系統定位的經緯度文字檔等等)請放置於「${HOME}/data/」目錄下(可再自行分類)。
文字說明及其圖片請以pdf格式繳交。
程式及資料相關檔案繳交於VAPOR上的 "${HOME}/code/${USER}.sh" ，並能夠在VAPOR上執行python繪圖。
跑完模擬的WRF不要刪，請留全屍資料下來，助教會檢查。