WRF进阶：撰写Vtable文件添加气象场数据源：以JRA55积雪数据为例
在WRF的WPS前处理中，ungirb.exe可以将下载的气象场grib文件解码并转为中间格式，最终通过metgrid.exe与包含域信息的geo_em文件写入met_em文件中。
将气象数据转为metgrid.exe可以读取的中间格式有两种方法，一种为使用NCL或者Fortran直接写出：该方法我在博客NCL撰写WPS intermediate file添加海冰场中有所介绍，这里介绍另一种方法：撰写Vtable文件，再使用ungrib.exe对其解码，得到中间文件。
Vtable文件
ungrib,exe是通过链接Vtable文件，知道需要解码的GRIB文件格式、变量信息，对其解码，也就是对应我们的ln -sf ungrib/Variable_Tables/Vtable.** Vtable 这段代码，不同的数据来源需要链接不同的Vtable才能正常解码。
虽然WPS本身提供了众多数据集的Vtables，但是ungrib不可能以GRIB格式预测每种可能的气象数据来源。当ungrib.exe处理新的数据源时，用户可以从头开始创建新的Vtable，也可以使用现有的Vtable作为示例。
关于Vtable的价绍官方文档以及翻译：创建和编辑Vtable文件有很好的价绍，简单而言，用户创建编辑Vtable需要了解一下信息：
- GRIB code：气象场的GRIB码（GRIB code，在该数据集集中是一个独一无二的数字，类似于ID。
- Level信息
- 数据本身在metgrid中的描述和名称
想要了解这些，可以借助ungrib下的g1print.exe和g2print.exe工具并结合官方数据来源给出的信息。
数据下载
JRA55的数据可以去JMA下，也可以去NACR下，不过JMA实在是太慢了，而NACR会主动提供批量的py和csh脚本下载。
不知为何我的电脑在Windows下用python返回的数据请求都是404，于是放在服务器上用wget下了，速度也很快的，这里下的是6小时地面再分析中的雪水当量数据，官方描述为：
其实JRA55还有一个雪深再分析，但是每天只有18：00，这就不太适合用ungrib了，不过WRF里雪深雪水当量原本就是能互相换算的，自己把变量名对应好就行。
下面是NACR提供的脚本，把pwd和opt换成你的邮箱密码就行：
#!/usr/bin/env cshset pswd = $1
if(x$pswd == x && `env | grep RDAPSWD` != '') thenset pswd = $RDAPSWD
endif
if(x$pswd == x) thenecho Usage: $0 YourPasswordexit 1
endif
set v = `wget -V |grep 'GNU Wget ' | cut -d ' ' -f 3`
set a = `echo $v | cut -d '.' -f 1`
set b = `echo $v | cut -d '.' -f 2`
if(100 * $a + $b > 109) thenset opt = 'wget --no-check-certificate'
elseset opt = 'wget'
endifset opt1 = '-O Authentication.log --save-cookies auth.rda_ucar_edu --post-data'
set opt2 = "email=youremail&passwd=$pswd&action=login"
$opt $opt1="$opt2" https://rda.ucar.edu/cgi-bin/login
if ( $status == 6 ) thenecho 'Please check that your password is correct.'echo "Usage: $0 YourPassword"exit 1
endif
set opt1 = "-N --load-cookies auth.rda_ucar_edu"
set opt2 = "$opt $opt1 https://rda.ucar.edu"
set filelist= (\\ /data/ds628.0/anl_land125/2022/anl_land125.225_soilw.2022120100_2022123118 \\
)
while($#filelist > 0)set syscmd = "$opt2$filelist[1]"echo "$syscmd ..."$syscmdshift filelist
end中间的filelist你可以自己构建，也可以去NACR选的时候自带提供……无所谓。
查看GRIB信息
由于JRA55都是GRIB1格式，直接用g1print,exe打印以下就是了：./g1print.exe /JRA55/land/anl_land125.065_snwe.2020090100_2020093018
返回：
Fortran Unit = 0
UNIX File descriptor: 3----------------------------------------------------rec GRIB GRIB Lvl Lvl Lvl Time FcstNum Code name Code one two hour
----------------------------------------------------1 65 1 0 0 2020-09-01_00:00 + 002 65 1 0 0 2020-09-01_06:00 + 003 65 1 0 0 2020-09-01_12:00 + 004 65 1 0 0 2020-09-01_18:00 + 005 65 1 0 0 2020-09-02_00:00 + 006 65 1 0 0 2020-09-02_06:00 + 007 65 1 0 0 2020-09-02_12:00 + 008 65 1 0 0 2020-09-02_18:00 + 009 65 1 0 0 2020-09-03_00:00 + 0010 65 1 0 0 2020-09-03_06:00 + 0011 65 1 0 0 2020-09-03_12:00 + 0012 65 1 0 0 2020-09-03_18:00 + 0013 65 1 0 0 2020-09-04_00:00 + 0014 65 1 0 0 2020-09-04_06:00 + 0015 65 1 0 0 2020-09-04_12:00 + 0016 65 1 0 0 2020-09-04_18:00 + 0017 65 1 0 0 2020-09-05_00:00 + 0018 65 1 0 0 2020-09-05_06:00 + 0019 65 1 0 0 2020-09-05_12:00 + 0020 65 1 0 0 2020-09-05_18:00 + 0021 65 1 0 0 2020-09-06_00:00 + 0022 65 1 0 0 2020-09-06_06:00 + 0023 65 1 0 0 2020-09-06_12:00 + 0024 65 1 0 0 2020-09-06_18:00 + 0025 65 1 0 0 2020-09-07_00:00 + 0026 65 1 0 0 2020-09-07_06:00 + 0027 65 1 0 0 2020-09-07_12:00 + 0028 65 1 0 0 2020-09-07_18:00 + 0029 65 1 0 0 2020-09-08_00:00 + 0030 65 1 0 0 2020-09-08_06:00 + 0031 65 1 0 0 2020-09-08_12:00 + 0032 65 1 0 0 2020-09-08_18:00 + 0033 65 1 0 0 2020-09-09_00:00 + 0034 65 1 0 0 2020-09-09_06:00 + 0035 65 1 0 0 2020-09-09_12:00 + 0036 65 1 0 0 2020-09-09_18:00 + 0037 65 1 0 0 2020-09-10_00:00 + 0038 65 1 0 0 2020-09-10_06:00 + 0039 65 1 0 0 2020-09-10_12:00 + 0040 65 1 0 0 2020-09-10_18:00 + 0041 65 1 0 0 2020-09-11_00:00 + 0042 65 1 0 0 2020-09-11_06:00 + 0043 65 1 0 0 2020-09-11_12:00 + 0044 65 1 0 0 2020-09-11_18:00 + 0045 65 1 0 0 2020-09-12_00:00 + 0046 65 1 0 0 2020-09-12_06:00 + 0047 65 1 0 0 2020-09-12_12:00 + 0048 65 1 0 0 2020-09-12_18:00 + 0049 65 1 0 0 2020-09-13_00:00 + 0050 65 1 0 0 2020-09-13_06:00 + 0051 65 1 0 0 2020-09-13_12:00 + 0052 65 1 0 0 2020-09-13_18:00 + 0053 65 1 0 0 2020-09-14_00:00 + 0054 65 1 0 0 2020-09-14_06:00 + 0055 65 1 0 0 2020-09-14_12:00 + 0056 65 1 0 0 2020-09-14_18:00 + 0057 65 1 0 0 2020-09-15_00:00 + 0058 65 1 0 0 2020-09-15_06:00 + 0059 65 1 0 0 2020-09-15_12:00 + 0060 65 1 0 0 2020-09-15_18:00 + 0061 65 1 0 0 2020-09-16_00:00 + 0062 65 1 0 0 2020-09-16_06:00 + 0063 65 1 0 0 2020-09-16_12:00 + 0064 65 1 0 0 2020-09-16_18:00 + 0065 65 1 0 0 2020-09-17_00:00 + 0066 65 1 0 0 2020-09-17_06:00 + 0067 65 1 0 0 2020-09-17_12:00 + 0068 65 1 0 0 2020-09-17_18:00 + 0069 65 1 0 0 2020-09-18_00:00 + 0070 65 1 0 0 2020-09-18_06:00 + 0071 65 1 0 0 2020-09-18_12:00 + 0072 65 1 0 0 2020-09-18_18:00 + 0073 65 1 0 0 2020-09-19_00:00 + 0074 65 1 0 0 2020-09-19_06:00 + 0075 65 1 0 0 2020-09-19_12:00 + 0076 65 1 0 0 2020-09-19_18:00 + 0077 65 1 0 0 2020-09-20_00:00 + 0078 65 1 0 0 2020-09-20_06:00 + 0079 65 1 0 0 2020-09-20_12:00 + 0080 65 1 0 0 2020-09-20_18:00 + 0081 65 1 0 0 2020-09-21_00:00 + 0082 65 1 0 0 2020-09-21_06:00 + 0083 65 1 0 0 2020-09-21_12:00 + 0084 65 1 0 0 2020-09-21_18:00 + 0085 65 1 0 0 2020-09-22_00:00 + 0086 65 1 0 0 2020-09-22_06:00 + 0087 65 1 0 0 2020-09-22_12:00 + 0088 65 1 0 0 2020-09-22_18:00 + 0089 65 1 0 0 2020-09-23_00:00 + 0090 65 1 0 0 2020-09-23_06:00 + 0091 65 1 0 0 2020-09-23_12:00 + 0092 65 1 0 0 2020-09-23_18:00 + 0093 65 1 0 0 2020-09-24_00:00 + 0094 65 1 0 0 2020-09-24_06:00 + 0095 65 1 0 0 2020-09-24_12:00 + 0096 65 1 0 0 2020-09-24_18:00 + 0097 65 1 0 0 2020-09-25_00:00 + 0098 65 1 0 0 2020-09-25_06:00 + 0099 65 1 0 0 2020-09-25_12:00 + 00100 65 1 0 0 2020-09-25_18:00 + 00101 65 1 0 0 2020-09-26_00:00 + 00102 65 1 0 0 2020-09-26_06:00 + 00103 65 1 0 0 2020-09-26_12:00 + 00104 65 1 0 0 2020-09-26_18:00 + 00105 65 1 0 0 2020-09-27_00:00 + 00106 65 1 0 0 2020-09-27_06:00 + 00107 65 1 0 0 2020-09-27_12:00 + 00108 65 1 0 0 2020-09-27_18:00 + 00109 65 1 0 0 2020-09-28_00:00 + 00110 65 1 0 0 2020-09-28_06:00 + 00111 65 1 0 0 2020-09-28_12:00 + 00112 65 1 0 0 2020-09-28_18:00 + 00113 65 1 0 0 2020-09-29_00:00 + 00114 65 1 0 0 2020-09-29_06:00 + 00115 65 1 0 0 2020-09-29_12:00 + 00116 65 1 0 0 2020-09-29_18:00 + 00117 65 1 0 0 2020-09-30_00:00 + 00118 65 1 0 0 2020-09-30_06:00 + 00119 65 1 0 0 2020-09-30_12:00 + 00120 65 1 0 0 2020-09-30_18:00 + 00***** End-Of-File on C unit 3这样GRIB code和LEV code都有啦，开始写Vtable吧！
创建VTABLE
直接写一个肯定很麻烦，我这里是从ECMWF直接cp再改的，这无所谓：
GRIB | Level| Level| Level| metgrid | metgrid | metgrid |
Code | Code | 1 | 2 | Name | Units | Description |
-----+------+------+------+----------+----------+------------------------------------------+65 | 1 | 0 | | SNOW | kg m-2 |Water Equivalent of Accumulated Snow Depth|66 | 1 | 0 | | SNOWH | m | Physical Snow Depth
-----+------+------+------+----------+----------+------------------------------------------+
#格式检查
此时链接我们创建的Vtable下载的积雪数据，便能成功解码，你可以通过util下的d_intermediate.exe工具检验一下你的中间格式是什么样子。
================================================
FIELD = SNOW
UNITS = kg m-2 DESCRIPTION = Water Equivalent of Accumulated Snow Depth
DATE = 2020-01-26_00:00:00 FCST = 0.000000
SOURCE = unknown model and orig center
LEVEL = 200100.000000
I,J DIMS = 288, 145
IPROJ = 0 PROJECTION = LAT LONREF_X, REF_Y = 1.000000, 1.000000REF_LAT, REF_LON = 90.000008, 0.000000DLAT, DLON = -1.250000, 1.250000EARTH_RADIUS = 6367.470215
DATA(1,1)=-1000000015047466219876688855040.000000================================================
FIELD = SNOWH
UNITS = m DESCRIPTION = Physical Snow Depth
DATE = 2020-01-26_00:00:00 FCST = 0.000000
SOURCE = unknown model and orig center
LEVEL = 200100.000000
I,J DIMS = 288, 145
IPROJ = 0 PROJECTION = LAT LONREF_X, REF_Y = 1.000000, 1.000000REF_LAT, REF_LON = 90.000008, 0.000000DLAT, DLON = -1.250000, 1.250000EARTH_RADIUS = 6367.470215
DATA(1,1)=-4999999721059844884160053248.000000修改METGRID.TBL
METGRID.TBL文件是一个文本文件，它定义了要用网格插值的每个气象场的参数。换句话说，只有参数在TBL文件中被定义，它才能被metgrid.exe文件读取插值。
我们应当注意，尽管在METGRID.TBL存在着SNOW这个变量，但它的一些属性并不一定与我们的SNOW对应，此时我们要修改使得其被正确读取。
比如这里我们就需要加入missing_value=-1.E20这一行。
想要知道更详细的信息，可以用NCL的filedump看一看：ncl_filedump JRA55/land/anl_land125.065_snwe.2020010100_2020013118.grib
file global attributes:dimensions:initial_time0_hours = 124g0_lat_1 = 145g0_lon_2 = 288variables:float SnWe_GDS0_SFC ( initial_time0_hours, g0_lat_1, g0_lon_2 )sub_center : 241center : Japanese Meteorological Agency - Tokyo (RSMC)long_name : Water equivalent of accumulated snow depthunits : kg/m^2_FillValue : 1e+20level_indicator : 1gds_grid_type : 0parameter_table_version : 200parameter_number : 65forecast_time : 0forecast_time_units : hours然后便可以正常metgrid.exe即可。