如何在ubuntu16.04上安装编译WRF-Hydro5.2.0

如何在ubuntu16.04上安装WRF-Hydro

1. 安装包下载

WRF-Hydro使用单独从WRF-Hydro官网的进行安装，不使用WRF目录下的hydro模块进行处理，原因是后者相比之下会少一些提供的模板和数据等。

软件下载地址

  1. github下载：https://github.com/NCAR/wrf_hydro_nwm_public/releases/v5.2.0

  2. 官网下载：https://github.com/NCAR/wrf_hydro_nwm_public/archive/refs/tags/v5.2.0.tar.gz

提示：在安装WRF-Hydro5.2.0之前，需要先安装WRF4.5.0和WPS4.5.2。此外这里为了方便安装，这里已经打包整理好了教程中所有可能使用到的数据、软件和所需库，可点击百度网盘分享链接进行下载，这里下载完成后教程后面提到的下载可无需进行再次下载。
百度网盘分享链接：https://pan.baidu.com/s/1PMmrUYXGhvfm8jhYl4SJ1Q
提取码：6zwu

2. 所需库下载

在教程如何在ubuntu16.04上安装编译WRF4.5.2和WPS4.5.0 中netcdf安装版本为v4.1.3，该版本可通过一个安装包netcdf就将两者同时安装。安装更高版本的netcdf需要将c和fortran分开，先装netcdf-c才能装netcdf-fortran。所需安装库如下。

zlib-1.2.13

hdf5-1.14.3

curl-7.77.0

netcdf-c-4.9.2

netcdf-fortran-4.6.1

3. 安装及环境配置

3.1 环境预配置及说明

运用教程如何在ubuntu16.04上安装编译WRF4.5.2和WPS4.5.0中的netcdf环境版本为v4.1.3太低，不能运行WRF-Hydro，因此需要新建另一个netcdf环境。这里列出教程安装WRF后设置的有关WRF的环境,，作为参照。

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############################################################## WRF BEGIN ################################
export DIR=/home/root123/coding/WRF/Build_WRF/LIBRARIES
export CC=gcc
export CXX=g++
export FC=gfortran
export FCFLAGS=-m64
export F77=gfortran
export FFLAGS=-m64
export CFLAGS=-m64

## --------------- grib2 ----------------------------------------
# 安装WRF库时设置变量LDFLAGS和CPPFLAGS如下两行，安装完成后可注释
#export LDFLAGS=-L$DIR/grib2/lib
#export CPPFLAGS=-I$DIR/grib2/include
export JASPERLIB=$DIR/grib2/lib
export JASPERINC=$DIR/grib2/include

##  -------------- MPICH 3.0.4--------------------------------------
export PATH=$DIR/mpich/bin:$DIR/mpich/lib:$DIR/mpich/include:$PATH

## --------------  NETCDF BEGIN  -----------------------
## ------------WRF 4.5.2 | WPS -----&& -----netcdf 4.1.3---------
export NETCDF=$DIR/netcdf
# 安装WRF库时设置变量LDFLAGS和CPPFLAGS如上设置，安装完成后注释，这里设置的变量
# LDFLAGS和CPPFLAGS主要用于运行WRF脚本使用，在安装库时请注释
export LDFLAGS=-L$NETCDF/lib
export CPPFLAGS=-I$NETCDF/include

export PATH=$DIR/netcdf/bin:$PATH
export PATH=$NETCDF:$NETCDF/bin:$PATH
export LIBS="-lnetcdf -lz"
export PATH=$NETCDF/lib/:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=$NETCDF/lib:${LD_LIBRARY_PATH}
export NETCDF_INC="$NETCDF/include"
export NETCDF_LIB="$NETCDF/lib"
export PATH=$NETCDF_LIB:$NETCDF_INC:$PATH

## ------------NETCDF END  --------------------------------

export HDF5PATH=$NETCDF
export WRF_DIR=~/coding/WRF/Build_WRF/WRFV4.5.2
export WRFIO_NCD_NO_LARGE_FILE_SUPPORT=1


################################################  WRF END #########################################

本教程仅针对WRF-Hydro的安装教程和环境配置，所对应的netcdf版本为v4.9.2。

mpich库在教程如何在ubuntu16.04上安装编译WRF4.5.2和WPS4.5.0中已经安装并设置好环境变量，环境变量CC、CXX、FC、FCFLAGS、F77、FFLAGS、CFLAGS已经设置完成。其他相关变量也保持不变。因此仅需针对环境变量中的netcdf部分进行修改更新即可，安装库和配置环境变量前请将环境变量中的netcdf4.1.3部分注释，也就是将下面所示部分注释掉。

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## ------------WRF 4.5.2 | WPS -----&& -----netcdf 4.1.3---------
export NETCDF=$DIR/netcdf
# 安装WRF库时设置变量LDFLAGS和CPPFLAGS如上设置，安装完成后注释，这里设置的变量
# LDFLAGS和CPPFLAGS主要用于运行WRF脚本使用，在安装库时请注释
export LDFLAGS=-L$NETCDF/lib
export CPPFLAGS=-I$NETCDF/include

export PATH=$DIR/netcdf/bin:$PATH
export PATH=$NETCDF:$NETCDF/bin:$PATH
export LIBS="-lnetcdf -lz"
export PATH=$NETCDF/lib/:$PATH
export LD_LIBRARY_PATH=$NETCDF/lib:${LD_LIBRARY_PATH}
export NETCDF_INC="$NETCDF/include"
export NETCDF_LIB="$NETCDF/lib"
export PATH=$NETCDF_LIB:$NETCDF_INC:$PATH

将WRF部分的netcdf4.1.3部分的环境变量设置完成后，即可开始安装。本次安装netcdf安装路径为/usr/local/netcdf4。

3.2 安装zlib

将下载好的zlib压缩包拖入/usr/local/netcdf4/中进行解压，进入解压后的zlib文件夹，打开终端，输入以下命令进行安装。

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./configure --prefix=/usr/local/netcdf4
make
make check
make install

安装完成后会在/usr/local/netcdf4这个目录下生成三个文件夹，lib，include，share

3.3 安装hdf5

将下载好的hdf5压缩包拖入/usr/local/netcdf4/中进行解压，进入解压后的hdf5文件夹，打开终端，输入以下命令进行安装。

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./configure --prefix=/usr/local/netcdf4
make
make check
make install

3.4 安装curl

打开文件~/.bashrc，设置环境变量信息。设置以下两个环境变量前请将前面出现过的这两个变量注释掉。

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# 设置以下两个环境变量前请将前面出现过的这两个变量注释掉
export LDFLAGS=-L/usr/local/netcdf4/lib
export CPPFLAGS=-I/usr/local/netcdf4/include

将下载好的curl压缩包拖入/usr/local/netcdf4/中进行解压，进入解压后的curl文件夹，打开终端，输入以下命令进行安装。

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./configure --prefix=/usr/local/netcdf4
make
make check
make install

3.5 安装netcdf-c

将下载好的netcdf-c压缩包拖入/usr/local/netcdf4/中进行解压，进入解压后的netcdf-c文件夹，打开终端，输入以下命令进行安装。

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./configure --prefix=/usr/local/netcdf4 --disable-dap
make
make check
make install

3.6 安装netcdf-fortran

打开文件~/.bashrc，设置环境变量信息。设置以下环境变量前请将前面出现过的该变量注释掉。

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# 设置以下两个环境变量前请将前面出现过的这两个变量注释掉
export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/netcdf4/lib:${LD_LIBRARY_PATH}

将

将下载好的netcdf-fortran压缩包拖入/usr/local/netcdf4/中进行解压，进入解压后的netcdf-fortran文件夹，打开终端，输入以下命令进行安装。

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./configure --prefix=/usr/local/netcdf4 --disable-dap
make
make check
make install

3.7 环境变量设置

添加环境变量如下。

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export NETCDF=/usr/local/netcdf4
export PATH=$NETCDF:$NETCDF/bin:$PATH

此时netcdf v4.9.2安装完毕。通过source ～/.bashrc命令更新环境变量。通过nc-config --all查看安装信息和netcdf版本。该环境可支持WRF-Hydro的运行，也似乎支持WRF的运行。

*3.8环境变量代码优化

通过本教程安装了netcdf4.9.2用以编译运行WRF-Hydro，但是通过教程如何在ubuntu16.04上安装编译WRF4.5.2和WPS4.5.0可以知道系统中还存在netcdf4.1.3用于WRF的运行，为了方便两者的切换而不是频繁注释，特此定义了一个bool变量NETCDF_TYPE用以切换。NETCDF_TYPE变量控制netcdf版本，如果NETCDF_TYPE=1,则对应netcdf4.1.3；如果NETCDF_TYPE=2,则对应netcdf4.9.2。

*注意1：但是好像NETCDF_TYPE=1时，系统中的netcdf会指向/usr/include，netcdf v4.4，原因尚不清楚，但不影响使用。

*注意2：在编译运行WRF和WRF-Hydro时，可直接设置NETCDF_TYPE=2，也能保证二者运行。

完整WRF环境变量设置如下，与上面用以参照的环境变量相比，只更改了NETCDF部分的环境变量。

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############################################################## WRF BEGIN ################################
export DIR=/home/root123/coding/WRF/Build_WRF/LIBRARIES
export CC=gcc
export CXX=g++
export FC=gfortran
export FCFLAGS=-m64
export F77=gfortran
export FFLAGS=-m64
export CFLAGS=-m64

## --------------- grib2 ----------------------------------------
export LDFLAGS=-L$DIR/grib2/lib
export CPPFLAGS=-I$DIR/grib2/include
export JASPERLIB=$DIR/grib2/lib
export JASPERINC=$DIR/grib2/include

##  -------------- MPICH 3.0.4--------------------------------------
export PATH=$DIR/mpich/bin:$DIR/mpich/lib:$DIR/mpich/include:$PATH

## --------------  NETCDF BEGIN  -----------------------
## 运行WRF和WPS时使用netcdf 4.1.3，运行WRF_Hydro时使用netcdf4.9.2。 ！！！！！！只需要更改NETCDF_TYPE变量即可。
# 定义NETCDF_TYPE变量控制netcdf版本，如果NETCDF_TYPE=1,则对应netcdf4.1.3；如果NETCDF_TYPE=2,则对应netcdf4.9.2。
NETCDF_TYPE=1
if [ "$NETCDF_TYPE" -eq 1 ]; then
    ## ------------WRF 4.5.2 | WPS -----&& -----netcdf 4.1.3---------
    export NETCDF=$DIR/netcdf
    export LDFLAGS=-L$NETCDF/lib
    export CPPFLAGS=-I$NETCDF/include
    export PATH=$DIR/netcdf/bin:$PATH
    export PATH=$NETCDF:$NETCDF/bin:$PATH
    export LIBS="-lnetcdf -lz"
    export PATH=$NETCDF/lib/:$PATH
    export LD_LIBRARY_PATH=$NETCDF/lib:${LD_LIBRARY_PATH}
    export NETCDF_INC="$NETCDF/include"
    export NETCDF_LIB="$NETCDF/lib"
    export PATH=$NETCDF_LIB:$NETCDF_INC:$PATH
fi
if [ "$NETCDF_TYPE" -eq 2 ]; then
    ## ------------WRF-Hydro 5.2.0 ------&& ----netcdf 4.9.2---------
    export LDFLAGS=-L/usr/local/netcdf4/lib
    export CPPFLAGS=-I/usr/local/netcdf4/include
    export LD_LIBRARY_PATH=/usr/local/netcdf4/lib:${LD_LIBRARY_PATH}
    export NETCDF=/usr/local/netcdf4
    export PATH=$NETCDF:$NETCDF/bin:$PATH
    export NETCDF_INC="$NETCDF/include"
    export NETCDF_LIB="$NETCDF/lib"
fi

## ------------NETCDF END  --------------------------------
# ---------------------------------------------------------------------------------

export HDF5PATH=$NETCDF
export WRF_DIR=~/coding/WRF/Build_WRF/WRFV4.5.2
export WRFIO_NCD_NO_LARGE_FILE_SUPPORT=1
################################################  WRF END #########################################

4. 构建、编译WRF-Hydro

根据下载安装包下中/wrf_hydro_nwm_public/trunk/NDHMS下的README.build.txt文件进行编译。

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./configure
./compile_offline_Noah.sh setEnvar.sh
OR
./compile_offline_NoahMP.sh setEnvar.sh

输出结果包含Make was successful则说明编译运行成功。

参考文档

ubuntu学习_2：ubuntu中安装netcdf4教程

附加网址推荐

zlib官网
zlib github下载
curl官网下载
netcdf官网
netcdf-c github下载
netcdf-fortran github下载
hdf5官网下载

学习
#WRF-Hydro5.2.0 #软件安装 #WRF4.5.2 #tooklkit #ubuntu16.04 #netCDF
如何在ubuntu16.04上安装编译WRF-Hydro5.2.0
https://singyutang.github.io/2024/03/23/如何在ubuntu16-04上安装编译WRF-Hydro5-2-0/
作者
SingyuTang
发布于
2024年3月23日
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