GEOS-Chem 是一个全球领先的大气化学模型,广泛应用于研究人类活动与自然过程对大气组成的影响。
GEOS-Chem模型概述
GEOS-Chem 是一个由 NASA Goddard 地球观测系统(GEOS)气象输入驱动的 全球三维大气化学模型。它由哈佛大学和华盛顿大学的 GEOS-Chem 支持团队管理,并获得美国 NASA 地球科学部门和中国南京信息工程大学的支持。
GEOS-Chem 被全球数百个研究小组应用于广泛的大气组成科学问题,包括但不限于:
- 温室气体研究(如 CO₂、CH₄)
- 气溶胶与气候相互作用
- 汞与重金属循环
- 臭氧与光化学烟雾过程分析
- 区域污染物输送与沉降
模型特点
特性 | 说明 |
---|---|
全球和区域模拟能力 | 支持全球三维模拟,以及嵌套网格(nested-grid)区域精细模拟。 |
模块化设计 | 支持用户自定义化学机制、排放方案、气溶胶机制等。 |
并行计算优化 | 提供 OpenMP 和 MPI 并行化支持,适用于高性能计算集群。 |
开放获取 | 完全开源,用户可自由下载、修改和扩展。 |
社区驱动 | 模型由全球用户社区共同开发和维护,科学方向由 GEOS-Chem Steering Committee 指导。 |
模型版本和组件
当前版本:GEOS-Chem 14.6.2
GEOS-Chem 包含多个模块和模拟类型:
- GEOS-Chem Classic:单节点运行版本,适合多数研究需求。
- GCHP (GEOS-Chem High Performance):基于分布式内存的高性能版本,支持大规模并行计算。
- HEMCO(排放组件):用于在线或离线控制排放输入。
- KPP(化学求解器):用于生成和测试自定义化学机制。
🛠️ 安装与使用流程简要
详细指南见:GEOS-Chem Classic 快速开始文档
1、下载源代码(支持 Git 克隆)
git clone --recurse-submodules https://github.com/geoschem/GCClassic.git GCClassic
cd GCClassic
2、创建运行目录
cd run/
./createRunDir.sh
3、配置编译环境(支持 GNU 和 Intel 编译器)
cd /path/to/gc_4x5_merra2_fullchem # Skip if you are already here
ln -s ~/envs/gcc.gfortran10.env gcc.env
source gcc.env
4、编译模型(使用 CMake 和 Make)
5、配置模拟参数与输入文件
6、下载气象数据和初始数据
Download input data
7、运行模拟并查看输出