Sumário

Sumário
1 Introdução
2 Caracterı́sticas
2.1 Grade horizontal . . . . . . . .
2.2 Coordenadas verticais . . . . . .
2.3 Condições iniciais e de contorno
2.4 Dinâmica . . . . . . . . . . . .
2.5 Fı́sica . . . . . . . . . . . . . .
2
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3 Instalação do Modelo Eta
3.1 Requisitos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2 Instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.1 Descompactando o arquivo de instalação . . . . . . . . . . . .
3.2.2 Configurando o compilador FORTRAN . . . . . . . . . . . . .
3.2.3 Criando bibliotecas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.2.4 Compilando os programas de leitura das condições iniciais e de
3.2.5 Extraindo dados topográficos . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.3 Definindo os parâmetros da configuração do modelo . . . . . . . . . .
3.3.1 Os parâmetros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.4 Compilando as rotinas do modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.5 Executando o modelo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.6 Configurando o pós-processamento . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3.7 Tornando o pós-processamento mais eficiente . . . . . . . . . . . . . .
3.8 Configuração da versão para estudo de mudanças climáticas . . . . .
3.8.1 Visualização dos dados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4 LINUX
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2
2
3
4
4
4
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contorno
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5
5
5
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6
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8
8
9
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11
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12
5 FORTRAN
17
5.1 Requisitos para a instalação do FORTRAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
5.2 Instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
6 MPI
20
6.1 Requisitos para a instalação do MPI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
6.2 Instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
7 GRADS - VERSÃO 1.8
21
7.1 Instalação . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
8 Considerações finais
22
9 Referências
23
1
1
Introdução
O Eta é um modelo atmosférico de área limitada que foi desenvolvido na Universidade
de Belgrado em conjunto com o Instituto de Hidrometeorologia da Iugoslávia. O modelo se
tornou operacional no National Centers for Environmental Prediction (NCEP) (Mesinger et al.,
1988; Black, 1994). Esse modelo foi instalado no CPTEC em 1996 (Chou 1996) com o fim de
complementar a previsão numérica de tempo que vem sendo realizada desde o inı́cio de 1995
com o modelo de circulação geral atmosférica, o modelo global CPTEC/COLA. O modelo Eta
é designado para pesquisa ou uso operacional em meteorologia, seu nome deriva da letra grega
eta, η, que denota a coordenada vertical (Mesinger 1984), uma das caracterı́sticas do modelo.
O modelo de área limitada se propõe a complementar e a aumentar o detalhamento do
modelo global sobre uma área de interesse. A maior resolução espacial permite prever com
maiores detalhes fenômenos associados a frentes, orografia, brisa marı́tima, tempestades severas,
etc., enfim, sistemas organizados em mesoescala. O modelo Eta tem sido utilizado no INPE
para produzir previsões sobre América do Sul em diferentes escalas temporais, por exemplo
para previsões de curto prazo, alguns dias (Bustamante et al,2005), previsões no prazo de clima
sazonal (Chou et al., 2005; Pilotto et al 2012), e de várias décadas como em estudos de mudanças
climáticas (Pesquero et al., 2009; Chou et al., 2012; Marengo et al., 2012). Atualmente estas
previsões são fornecidas operacionalmente sobre América do Sul duas vezes ao dia em uma
grade regular com resolução de 15 km para previsão de tempo, na resolução de 40 km para
previsão por conjunto, nas escalas de tempo e clima. As variáveis previstas diretamente pelo
modelo são a temperatura do ar, a umidade, a pressão à superfı́cie, o vento horizontal, a energia
cinética turbulenta e a água lı́quida ou o gelo das nuvens.
Os produtos do modelo tem sido utilizado em aplicação em diferentes setores como, por
exemplo, na agricultura (Vieira et al., 2008; Tavares et al., 2011), energia hidrelétrica (Cataldi
et al., 2007; Bravo et al., 2009), energia eólica (Lyra et al., 2006; Chou et al., 2006, eventos
extremos (Seluchi e Chou, 2009; Seluchi et al., 2003); previsão por conjunto (Bustamante et
al., 2010); estudos de impactos ambientais (Rodriguez et al, 2013), etc.
A versão do modelo Eta utilizada no INPE é descrita por Mesinger et al. (2012). Este guia
tem por objetivo descrever resumidamente algumas caracterı́sticas do modelo Eta utilizada no
INPE (Seção 2) e orientar sobre os procedimentos de instalação do modelo e da biblioteca que o
acompanha (Seção 3). O guia inclui também orientação para instalação do sistema operacional
linux (Seção 4), do compilador Fortran (Seção 5), da biblioteca MPI (Seção 6) e do software
gráfico GrADS (Seção 7).
2
2.1
Caracterı́sticas
Grade horizontal
A versão operacional do modelo possui resolução horizontal de 15 km. As equações do modelo
são discretizadas para a grade E de Arakawa. A distância entre dois pontos adjacentes de massa
ou de vento define a resolução da grade. A Fig. 1 mostra a distribuição dos pontos na grade
E. A variável H representa a posição das variáveis de massa e V representa a posição das
componentes horizontais do vento. Esta grade é regular em coordenadas esféricas, tendo o
ponto de interseção entre o equador e o meridiano de 0o transladado para o centro do domı́nio.
Desta forma a convergência entre os paralelos e meridianos são minimizados na região central
do domı́nio. O domı́nio da atual versão operacional na resolução de 15 km do modelo cobre
aproximadamente a região compreendida entre as longitudes de 19o W a 86o W e as latitudes de
16o N a 58o S.
2
H
V
H
V
V
H
V
H
H
V
H
V
V
H
d
y
H
V
V
V
η = 0.9
V
η = 0.8
H
H
H
V
V
H
V
H
H
H
V
V
V
H
H
V
H
H
η = 1.0
V
∆x
∆y
H
H
V
V
V
V
H
H
V
x
H
H
V
V
y
x
H
Figura 1: Malha E Arakawa, onde H representa a variável de massa e V representa as componentes horizontais do vento.
2.2
Coordenadas verticais
Antes de apresentarmos a coordenada η, vamos definir a coordenada σ, pois η é uma extensão
da coordenada σ. A coordenada sigma é definida como a pressão normalizada dada por
σ=
p − pT
ps − pT
(1)
onde p é a pressão num determinado ponto na atmosfera, ps é a pressão na superfı́cie terrestre
(base do domı́nio) e pT é pressão no topo do domı́nio do modelo. A coordenada σ varia de
zero a um, quando p está localizado no topo do modelo σ = 0 e quando p está localizado na
superfı́cie terrestre σ = 1.
Como mostra a fig. 2, a coordenada σ segue a superfı́cie do terreno. Isto permite que o
modelo seja sensı́vel a regiões onde a topografia é acentuadamente inclinada. Nestas regiões,
erros são produzidos nos cáculos de variáveis obtidas a partir de derivadas horizontais. Estes
erros são significativos em regiões de montanhas ı́ngremes como é o caso dos Andes na América
do Sul.
Coordenadas
η
σ
600 hPa
η = σ = 0.6
700 hPa
η = σ = 0.7
800 hPa
η = σ = 0.8
900 hPa
η = σ = 0.9
1000 hPa n vel do mar
η = σ = 1.0
1013 hPa
Figura 2: Coordenadas verticais σ e η.
A coordenada η transforma estas áreas em superfı́cies que são aproximadamente horizontais,
veja fig. 2. Para isto, basta multiplicar a coordenada σ por um fator, como mostra a equação
abaixo.
)[
]
(
pref (zs ) − pT
p − pT
,
(2)
η=
ps − pT
pref (0) − pT
| {z }
σ
3
onde pref (z) é a pressão de uma atmosfera de referência expressa em função da distância
acima do nı́vel do mar; z é uma altitude. Veja que as coordenadas σ e η são iguais em regiões
sem topografia, pois ambas possuem como referência a superfı́cie do mar (zs = 0).
Assim como a coordenada σ, η é a pressão normalizada, isto significa que ambos compartilham as vantagens matemáticas da modelagem das equações governantes da atmosfera em uma
forma relativamente simples.
2.3
Condições iniciais e de contorno
A condição inicial do modelo é obtida a partir de uma análise estática, onde a estimativa
inicial é ajustada de acordo com as observacões do horário da análise. Atualmente, a análise é
proveniente do modelo global do NCEP. A análise é, portanto, realizada sobre uma grade de
resolução correspondente à resolução do modelo global e, posteriormente, é interpolada para a
grade do modelo Eta.
A temperatura da superfı́cie do mar é obtida do valor médio da semana anterior e mantida
constante durante a integração de curto prazo, mas atualizada diariamente em uma integração
climática (prazo maior que 1 mês). O albedo inicial é obtido de uma climatologia sazonal. A
umidade do solo pode ser proveniente de climatologia ou de uma previsão recente.
Nos contornos laterais, o modelo é atualizado a cada 6 horas com as previsões do modelo
global. As tendências nas bordas são distribuı́das linearmente durante este perı́odo de 6 horas.
Os contornos laterais possuem duas fileiras de pontos que são excluı́das da integração do modelo.
Os valores do modelo global, ou de outro modelo forçante, são prescritos somente na fileira mais
externa da borda lateral.
2.4
Dinâmica
As variáveis prognósticas do modelo são: temperatura do ar, componentes zonal e meridional
do vento, umidade especı́fica, pressão à superfı́cie, energia cinética turbulenta e água lı́quida ou
gelo da nuvem. A integração no tempo utiliza a técnica de ’split-explicit’ (Gadd, 1978) onde
os termos devido ao ajuste pelas ondas de gravidade inerciais são integrados separadamente
dos termos devido à advecção. Um esquema ’forward-backward’ modificado por Janjić (1979)
trata dos termos responsáveis pelo ajuste, enquanto o esquema ’Euler-backward’ modificado
trata dos termos de advecção horizontal e vertical. O passo de tempo fundamental do modelo
é o do cálculo dos termos de ajuste, que equivale à metade do passo de tempo dos termos da
advecção.
O esquema de diferenças finitas no espaço emprega o método de Janjić (1984) que controla
o falso escoamento de energia para as ondas mais curtas. A discretização é na forma de volume
finito nas 3 dimensões e todas variáveis. Um amortecimento na divergência combinado com
uma difusão horizontal não-linear de 2a ordem mantém os campos suaves.
2.5
Fı́sica
O modelo utiliza um esquema de Betts-Miller modificado para parametrizar a convecção cúmulos
(Janjić, 1994). Uma outra versão do modelo dispõe do esquema Kain-Fritsch (Kain, 2004). Modificações do esquema de Kain-Fritsch foram introduzidas no INPE por Gomes e Chou (2010)
e Bastos et al. (2008). A precipitação explı́cita é produzida pelo esquema de microfı́sica de
nuvens, que pode ser o esquema de Zhao (Zhao et al., 1997)) ou de Ferrier (Ferrier et al., 2002),
este último inclui mais hidrometeoros na nuvem. Os processos turbulentos na atmosfera livre
são tratados através do esquema de Mellor-Yamada nı́vel 2.5 que calcula a energia cinética turbulenta e os fluxos verticais turbulentos. O esquema de Monin-Obukhov, utilizando as funções
4
de estabilidade de Paulson (1970), é empregado na primeira camada do modelo para representar a turbulência na camada superficial sobre o continente. O esquema de parametrização de
radiação de ondas longas (Fels e Schwarzkopf, 1975) e curtas (Lacis e Hansen, 1974) foi desenvolvido pelo Geophysical Fluid Dynamics Laboratory. O esquema de superfı́cie continental
utiliza o NOAH (Ek et al., 2003) com 4 camadas no solo.
3
Instalação do Modelo Eta
3.1
Requisitos
Os requisitos necessário para a execução do modelo são:
• Sistema Operacional Linux com Korn Shell (ksh) e C Shell (csh) instalados,
• Compilador de linguagem FORTRAN
• Biblioteca MPI - Message Passing Interface (Para máquinas com 2 ou mais processadores)
• Software gráfico: recomendamos o Grid Analysis and Display System - GrADS
3.2
Instalação
3.2.1
Descompactando o arquivo de instalação
Vá ao diretório dir=/scratchout/grupos/curso/home/alunoN/modelo (onde N = 1, ..., 20
e modelo = tempo ou sazonal ou mudanca climatica).
Neste diretório(dir) se encontra o
arquivo worketa.tgz. Extraia o conteúdo do arquivo com o seguinte comando:
• tar -zxvf worketa.tgz.
Isto irá extrair o conteúdo deste arquivo em um diretório chamado worketa. O diretório
indicado dir/worketa dependerá do diretório de cada máquina.
3.2.2
Configurando o compilador FORTRAN
O modelo está configurado para utilizar o compilador da Portland Group (pgf90), caso o compilador seja outro, é necessário alterar o compilador (especificar o nome do compilador FC e
flags do compilador FFLAGS.)nos seguintes arquivos:
•
•
•
•
make.inc em dir/worketa/dprep/src/configure
make.inc em dir/worketa/eta/src/configure
comp.com em dir/worketa/libraries/bacio.source
Makefile.linux em dir/worketa/libraries/dummyMPI
Exemplos apropriados para certas máquinas estão contidas no diretório onde os arquivos
make.inc e comp.com estão localizados.
3.2.3
Criando bibliotecas
Um conjunto de rotinas agrupados em biblioteca acompanha o pacote do modelo.
Entre no diretório dir/worketa/libraries e execute o comando:
5
• ./make all libs
Este comando criará os arquivos abaixo no seguinte diretório: dir/worketa/libraries
• dummyMPI, bacio, w3lib, iplib e bufrlib.
3.2.4
Compilando os programas de leitura das condições iniciais e de contorno
O dprep é o pacote que contém rotinas de leitura das condições de contorno e iniciais sejam do
modelo global, ou reanálises, ou modelo Eta para um segundo aninhamento.
Entre no diretório dir/worketa/dprep/install e execute o comando
• ./build dprep
Este comando criará os arquivos abaixo no seguinte diretório dir/worketa/dprep/exe
Liste os arquivos executáveis usando o comando ls -ltr
• dgeta2model gbl.exe, dgeta2model.exe, dgeta2model 221 tile.exe, dgreanl.exe,
dgeta2model wafs.exe, dgetacpt eta40.exe, dgetacpt eta15.exe, dglobal cptec.exe, dggfs2gr0.5.
3.2.5
Extraindo dados topográficos
Os dados de topografia podem ser encontrados em:
• http://www.emc.ncep.noaa.gov/mmb/wrkstn eta/topo.html
e devem ser copiados para dir/worketa all/eta/static/topo. Os dados são agrupados
em grades que cobrem 30o de latitude por 60o de longitude. O nome dos arquivos representam
as coordenadas do canto sudoeste de uma região 10o × 10o coberta pelo arquivo, por exemplo,
U20N130W.
3.3
Definindo os parâmetros da configuração do modelo
Você pode definir alguns parâmetros para configurar sua simulação, tais como resolução, coordenadas geográficas de uma região etc.
No diretório dir/worketa/eta/install, faça uma cópia do arquivo set parmeta orig
para set parmeta "nome do experimento".
Por exemplo, você pode renomear o arquivo como: set parmeta imXjmXlm, onde im,jm e
lm são os números de pontos na direção x(lon), y(lat) e z(vertical).
3.3.1
Os parâmetros
Abra o arquivo set parmeta "nome do experimento" com algum editor de texto, assim você
poderá editar os seguintes parâmetros:
Lon - Longitude do ponto central
Lat - Latitude do ponto central
IM - Número de pontos em x (sempre ı́mpar)
6
JM - Número de pontos em y (sempre ı́mpar)
LM - Número de pontos em z (ex. LM=50, número de camadas verticais)
LSM - Número de nı́veis de pós processamento (LSM=20)
Res - Resolução do modelo em km
Fctexec - nome do arquivo executável do modelo: por ex. etafcst all.x (tempo e
sazonal), etafcst kf.x (tempo), etafcst kfmx.x (tempo), etafcst zhao.x (sazonal e
mudanças climáticas)
Fct - Número de horas de previsão. Recomenda-se rodar primeiro apenas 6 horas (Fct=6)
para verificar se a configuração está adequada, se está cobrindo a área desejada.
IntFct - Frequência de saı́da em horas (IntFct=6)
FInitBC - (Formato dos arquivos de condição inicial e de contorno lateral, por ex. FlnitBC=cpteta15, cpteta40 ou avn)
InitBC - Frequência de atualização das bordas (por ex. initBC=6)
TInitBC - Utiliza nas condições de contorno lateral uma previsão do mesmo horário da
rodada (TlnitBC=1) ou utiliza uma previsão iniciada 12h ou 6h antes (TlnitBC=0).
IntPhisAcum - Frequência em horas de acúmulo de quantidades como chuva, Tmax e
Tmin , fluxos de energia (calor latente, onda curta incidente, etc. (por ex. IntPhisAcum=6)
LabRod - Nome do experimento. Rótulo adicionado ao nome do arquivo de saı́da para
identificar um experimento
TypRun - (TypRun=simulation ou forecast)
slope - Usa a coordenada vertical η refinada (slope=.true.)
vegflag - Utiliza um novo mapa de vegetação (por ex. de Sestini et al. (2002) (VegFlag=.true.)
Postout - formato dos arquivos de saı́das (por ex. Postout=latlonnopack)
sstflg - Atualização diária da temperatura da superfı́cie do mar adequada para integração
climática(sstflg=.true.)
soilmoist - Uso da condição inicial climatológica da umidade do solo (soilmoist=.false.)
Pt = 50 - Pressão no topo do domı́nio, 25 ou 50 hPa.
HVAL=”fort.” - Nome identificador dos arquivos escritos pelo programa fortran. A
maioria das máquinas nomeia os arquivos vinculados como ”fort. n”. Algumas máquinas
da HP usa ”ftn n”, onde n é o número da unidade.
INPES e JNPES - As variáveis INPES e JNPES devem ser alteradas de forma que
a multiplicação INPES×JNPES defina o número de CPUs desejada. Atualmente está
definido 6 processadores. Em uma máquina com único processador, ambos devem ser =
1(nesse caso será utilizada a biblioteca dummyMPI).
7
3.4
Compilando as rotinas do modelo
Em dir/worketa/eta/install execute seguinte comando:
• ./buildall "nome do experimento"
Verifique no diretório dir/worketa/eta/nome do experimento/exe se foram criados os seguintes arquivos
Liste utilizando o comando ls -ltr
• etatopo.exe, copygb.x, corners.exe, post0.x, etafcst kf.x, initbc.exe, sndp.x,
etafcst all.x, reform.x, etafcst kfmx.x, quilt.x, etapost new.x, indices.x,
gera sondagens modelo grib.exe
3.5
Executando o modelo
Para rodar o modelo, entre no diretório dir/worketa/eta/nome do experimento/scripts e
execute o seguinte comando:
• start.ksh yyyymmddhh (onde yyyymmddhh é a data da condição inicial)
Pode-se acompanhar a execução do modelo e a geração de arquivos no diretório:
dir/worketa/eta/nome do experimento/DataInicial+LabRod+Res
Para verificar os resultados da simulação, em formato binário, entre no diretório:
• dir/worketa/eta/binctl/
Os dados podem ser visualizados diretamente com o software GrADS.
3.6
Configurando o pós-processamento
A primeira visualização da saı́da do modelo é possı́vel identificar as regiões laterais fora da
área de integração do modelo, onde os valores são indefinidos ou constantes. É apropriado
reduzir a área pós-processada pelo modelo definindo bordas de latitude e longitudes constantes.
Um procedimento recomendado é mostrar em sombreado um campo, por exemplo a radiação
de onda longa emergente (ROLE), no segundo tempo t = 2, como mostra, por exemplo, na
figura abaixo. Dessa forma pode-se extrair os novos limites de latitude e longitude do domı́nio
eliminando as áreas fora da integração do modelo.
Calculando os números de pontos (valor inteiro e positivo) para o novo domı́nio:
imout =
longitudemaisaoeste − latitudemaisaleste
resol./100
jmout =
latitudemaisanorte − latitudemaisasul
resol./100
No diretório: dir/worketa/eta/nome do experimento/ucl
a) Edite o arquivo cntrl.parm N OP ACK substituindo os valores de imout, jmout, longitude
mais a oeste (P OLEJ, sempre positivo) e latitude mais a sul (ALON V T ) pelos novos valores
obtidos da figura e das equações acima:
XDEF
779
LIN EAR:
-111.439217 0.15
8
Y DEF
553
LIN EAR
-60.874046
0.15
b) No diretório dir/worketa/eta/nome do experimento/ucl, editar o arquivo CT LT EM P LAT E
substituindo os valores antigos pelos novos valores de imout, jmout, longitude mais a oeste e
latitude mais a sul.
IM OU T
*I5* :
(00779)
JM OU T
*I5* :
(00553)
P OLEI
*F 11.6* :
(0.1500)
P OLEJ
*F 11.6* :
(111.439217) (sempre positivo)
ALAT V T
*F 11.6* :
(000.000000)
ALON V T
*F 11.6* :
(-60.874046)
XM ESHL
3.7
*F 11.6* :
(0.150000)
Tornando o pós-processamento mais eficiente
O pós-processamento consome tempo no cálculo dos pesos para interpolar as variáveis da grade
E de Arakawa para a grade regular latitude-longitude. Estes pesos são gravados no arquivo
wgts1 tmp. Após a primeira integração de apenas 6 horas e com o domı́nio definido, salve o
arquivo e ligue a opção de leitura dos pesos, portanto vá ao diretório:
cd dir/worketa/eta/nome do experimento/Data LabelRes
Copie os seguintes arquivos:
cp wgts1 tmp wgts1
cp wgts1 dir/worketa/eta/nome do experimento/ucl
Em dir/worketa/eta/nome do experimento/ucl
Edite o arquivo cntrl.parm NOPACK e substitua:
READCO
por
*A6*:
(NONE
READCO
*A6*:
(YES
)
)
Obs: Respeitar a formatação FORTRAN (A6) para variável READCO.
9
3.8
Configuração da versão para estudo de mudanças climáticas
A versão do Modelo Eta para estudo de mudanças climáticas está pronta para utilizar as
condições de contorno do modelo HadCM3, do modelo Eta40km e das reanálises ERA-Interim.
Um conjunto de parâmetros devem ser definidos para utilizar cada uma destas condições,
que estão disponı́veis para o perı́odo de 1989010100 a 1991010100.
1. HadCM3
set parmeta
Calendário:
calendar=360 day
Condição de Contorno: mod glob=hadcm
Formato da Condicao: FinitBC=avn
Atualização de CO2? co2=no
Start.ksh
Tempo de Integração: Fct=17280
Nome do arquivo SST: data sst=$Eta home1/data/grib/sst.aenwh 1x1 LE.dat
Tempo SST: tempo init sst=361
Tempo CO2: tempo init co2=131
2. Eta40km
set parmeta
Calendário: calendar=360 day
Condição de Contorno: mod glob=eta40km-hadcm
Formato da Condição: FinitBC=cpteta
Atualização de CO2? co2=no
Start.ksh
Tempo de Integração: Fct=17280
Nome do arquivo SST: data sst=$Eta home1/data/grib/sst.aenwh 1x1 LE.dat
Tempo SST: tempo init sst=361
Tempo CO2: tempo init co2=131
3. Era-Interim
set parmeta
Calendário: calendar=gregorian
Condição de Contorno: mod glob=erainterim
Formato da Condicao: FinitBC=avn
Atualização de CO2? co2=no
Start.ksh
Tempo de Integração: Fct=17280
Nome do arquivo SST: data sst=$Eta home1/data/grib/sst.CLARIS 1x1 LE.dat
Tempo SST: tempo init sst=12
Tempo CO2: tempo init co2=131
10
3.8.1
Visualização dos dados
Para rodadas com calendário gregoriano utilizar o comando: grads
Para rodadas com calendário 360 dias utilizar o comando: grads30d
11
4
LINUX
Você pode baixar o Linux no seguinte site: http://software.opensuse.org/122/pt BR
1. Escolha uma distribuição Linux. Há várias opções. Este guia de instalação refere-se ao
OpenSuse 12.2 completo (DVD 4.7GB), veja Fig. 3.
Figura 3: Janela de download do OpenSuse 12.2
12
2. Após ter feito o download e gravado em um DVD, esta será a primeira imagem do boot,
ver Fig.4. Para tal: Tecle F2 para a escolha do Idioma, F3 para Resolução de Tela e
finalmente tecle F4 para opções do Kernel. Caso não carregue com o Kernell normal,
Opte por Configurações Segura, veja Fig. 4.
Figura 4: Janela de instalação do OpenSuse 12.2
3. Tela de Bem-vindo, escolha o Idioma. Veja que o teclado também mudará para português
do Brasil. Clique em Next, veja Fig. 5.
Figura 5: Janela de escolha de idioma
13
4. Tela de localização. Mesmo que mostre São Paulo no mapa observe que o Horário não
estará configurado corretamente. Clique em Change, veja Fig. 6.
Figura 6: Janela de escolha de idioma
5. Tela para correção do horário, veja Fig. 7.
Figura 7: Configuração do horário
14
6. Tela do particionamento do dı́sco rı́gido. ATENÇÃO, normalmente o OpenSuse mostrará
as melhores opções em vermelho. A tela mostrará as partições que serão montadas, já
dividindo em Home e Raiz ”/”. Neste exemplo será mantida a partição NTFS para ter o
Windows em dual boot, veja Fig. 8.
Figura 8: Configuração de partições
7. Tela para configurar login. Digite nome e senha, veja Fig. 9.
Figura 9: Configuração de senha
15
8. Esta tela mostra que sua senha é muito simples, deve aceitar ou não, Fig. 10.
Figura 10: Configuração de senha
9. Tela de configuração geral. Esta parte mostra tudo que será instalado com o sistema
(pacotes, softwares padrão), você tem a opção de adicionar alguns pacotes e também de
remover, veja Fig. 11.
Figura 11: Configurações gerais
16
10. Confirmando antes de instalar. É algo parecido com aqueles termos de responsabilidade
que se assina antes de algum procedimento, veja Fig. 12.
Figura 12: Confirmação de instalação
11. Inı́cio da instalação, leva em torno de 20 minutos, dependendo de seu sistema, Fig. 13.
Figura 13: Inı́cio da instalação
12. Finalizando a instalação.
Não esqueça de retirar o DVD do drive e aguarde reiniciar o sistema. Ainda não acabou,
aguarde as configurações finais totalmente automatizadas. Caso você tenha dúvidas de como
fazer a intalação, acesse o site de ajuda de download:
http://pt.opensuse.org/SDB:Ajuda de download
5
FORTRAN
5.1
Requisitos para a instalação do FORTRAN
1. Os pacotes gcc, gcc+ e gfortran, devem estar instalados na máquina com a instalação do
linux.
17
2. Caso não estejam, escolha: Iniciar - Software - Gerenciador de Software.
3. Instale as opções necessárias
Obs: A descrição da instalação a seguir é a versão 7.0, porém já existem versões mais atuais.
5.2
Instalação
1. Baixe o PGI FORTRAN do site http://www.pgroup.com.support/downloads.php
2. Descompacte o pacote no seu diretório, digitando o seguinte comando:
• tar -zxvf <nome do arquivo>
3. Será criado um diretório com o arquivo descompactado (por exemplo, pgroup64).
Este diretório conterá os arquivos necessários para instalação do FORTRAN.
O arquivo INSTALL.txt contém os passos para a instalação. Para visualizar o arquivo no
diretório ./pgroup64 digite o seguinte comando: more INSTALL.txt.
4. No mesmo diretório do item anterior execute o install da seguinte maneira:
• ./install
Neste momento inicia a instalação do Fortran. Alguns passos serão mostrados:
5. Termo de Aceitação. Leia-o e aceite, digitando: accept
6. Em seguida aparecerá o modo de instalação do software, contendo as opções:
1-Apenas local
2-Rede
Escolha a opção desejada e digite o número correspondente (1 ou 2)
Obs: Preferencialmente o número 1
7. O próximo passo pergunta sobre a instalação da biblioteca ACML, que é empregada em
computadores com processador AMD64 para melhorar o desempenho. Se este for o caso,
instale a biblioteca digitando y (yes).
Leia e aceite o segundo termo, digitando:
• accept
8. Em seguida pergunta-se em qual diretório se deseja instalar o compilador fortran. O
diretório da instalação pode ser qualquer um, desde que na especificação do caminho
(PATH) no arquivo .bashrc seja informado. Como exemplo, vamos seguir a instalação
no diretório ./pgi.
Obs: Caso o diretório não seja especificado, será instalado no diretório padrão opt/pgi,
mas para isso a instalação deve ser iniciada como root do sistema.
A instalação iniciará.
9. O compilador na versão trial tem duração de uso de 15 dias. O próximo passo pergunta
se deseja que a licença seja criada. Se a resposta for não (no ou n) a instalação terminará
e uma licença deverá ser inserida manualmente para que o compilador funcione.
Caso contrário, digite y (yes) e em seguida aceite os termos digitando:
• accept.
18
10. Escolha um nome, um usuário e um e-mail para criar a licença trial
nome:curso
usuário:curso
e-mail:curso
11. Os arquivos instalados devem ter permissão somente de leitura
12. Instalação completa
13. Vá ao seu diretório home e confira se o diretório pgi foi criado
14. Use um editor de texto para abrir o .bashrc e modifique-o, conforme mostra o INSTALL.txt.
O arquivo .bashrc encontra-se no diretório home do seu usuário. Caso o arquivo não
exista, deve-se criar um com o mesmo nome. As seguintes informações devem ser gravadas neste arquivo:
export PGI=./pgi diretório onde o software foi instalado
PATH=$PGI/linux86-64/7.0/bin:$PATH - indica onde se deve buscar os arquivos
executáveis do Fortran
export PATH
MANPATH=$PGI/linux86/7.0/man
export MANPATH
LM LICENSE FILE=$PGI/license.dat - indica onde está a licença fortran PGI
export LM LICENSE FILE
PS. Observe que na instalação do Fortran são criadas duas pastas (linux86 e linux8664).
Caso o micro seja 64 bits indica-se no PATH a pasta linux86-64 (PATH=$PGI/linux86-64/7.0/bin:$P
como foi o caso do exemplo acima.
Caso contrário indique a pasta linux86, correspondente aos micros de 32bits:
PATH=$PGI/linux86/7.0/bin:$PATH
15. Depois de alterar o arquivo .bashrc, deve-se utilizar o comando abaixo para atualizar as
definições e comandos:
source .bashrc
E para que não existam problemas, aconselha-se que as demais telas de terminais sejam
fechadas e reabertas.
16. Para testar execute o comando:
• pgf90
Caso apareça a mensagem abaixo, sua instalação foi realizada com sucesso.
• pgf90-Warning-No files to process
19
17. Caso queira ter certeza de que a instalação funcionou, execute um programa em Fortran
Exemplo:
Program Teste
print*,"Funcionou!!!"
End Program Teste
Salve-o com uma extensão do Fortran (Teste.f90) e em seguida compile-o:
• pgf90 Teste.f90
6
MPI
6.1
Requisitos para a instalação do MPI
1. O comando make deve estar instalado na máquina
2. Caso não esteja, escolha: Iniciar - Software - Gerenciador de Software
3. Instale as opções necessárias
6.2
Instalação
1. Entre no site:
http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpich2/downloads/tarballs/1.3a2/
Faça o download do arquivo mpich2-1.3a2.tar.gz
2. Descompactar a pasta mpich2-1.3a2
No seu diretório, descompactar a pasta mpich2-1.3a2 digitando no terminal o seguinte
comando:
• tar -zxvf mpich2-1.3a2
3. Será criado um diretório com o arquivo descompactado (por exemplo mpich2-1.3a2).
Dentro deste diretório conterá os arquivos necessários para instalação do MPI. O arquivo
README contém os passos para a instalação.
4. Para visualizar vá ao diretório ./mpich2-1.3a2 e digite:
more README
5. Para começar a instalação abra outro terminal e no diretório
./mpich2-1.3a2 e digite:
• ./configure --prefix=/home/<USERNAME>/mpich2-install 2>&1 | tee c.txt
• USERNAME = O caminho onde a pasta mpich2-install vai ser instalada
Exemplo:
• ./con figure --prefix=./mpich2-install 2>&1 | tee c.txt
6. Para criar a estrutura MPICH2, digite:
• make 2>& 1 | tee m.txt
20
7. Para a instalação dos comandos MPICH2,digite
• make install 2>&1 | tee mi.txt
8. No seu diretório, confira se criou a pasta mpich2-install
9. Em seguida crie um link simbólico do arquivo mpiexec, para que não ocorra erros em
MPICH2
Vá ao diretório ./mpich2-install/bin e digite o seguinte comando:
• ln -s mpiexec mpirun
Para conferir se o mesmo foi criado digite o seguinte comando no diretório
./mpich2-install/bin:
• ls -ltr
Você verá o arquivo mpirun
10. Use um editor de texto para abrir ./bashrc e modifique-o, conforme mostra o README.
As seguintes informações devem ser gravadas neste arquivo:
PATH=./mpich2-install/bin:$PATH
export PATH
Depois que o arquivo .bashrc foi alterado, deve-se utilizar o comando abaixo para atualizá-lo:
• source .bashrc
E para que não existam problemas, aconselha-se que os demais terminais sejam fechados
e reabertos.
11. Para testar o MPICH2 digite os seguintes comandos:
• which mpicc e/ou which mpiexec
Esse comando é para verificar se o MPICH2 esta em ordem.
Após digitado o comando, o diretório onde se encontra o mpiexec ou mpicc será mostrado
Exemplo: which mpiexec
./mpich2-install/bin/mpiexec
12. Instalação com sucesso
7
GRADS - VERSÃO 1.8
7.1
Instalação
A instalação permite a visualização direta das rodadas do modelo.
1. Baixe o Grads no site: ftp://grads.iges.org/grads/grads-1.8sl11.tar.gz
2. Descompacte o arquivo grads-1.8sl11.tar.gz , usando o comando:
• tar -zxvf grads-1.8sl11.tar.gz
Obs: O caminho especificado no ı́tem anterior referente a configuração do modelo deve
ser igual ao caminho indicado nessa instalação.
21
3. Vá ao diretório /usr/local/bin
Obs: Se você não tem permissão de gravação nesse diretório, você pode descompactar no
subdiretório ∼/bin do seu diretório home.
4. Depois de descompactar o arquivo, o diretório /usr/local/bin deve conter os seguintes
executáveis:
• gradsc, gradshdf, gradsnc, gradsdods, gribmap, gribscan, gxeps, gxtran,
stnmap e wgrib.
5. Em seguida baixe o arquivo data.tar.Z do seguinte site:
ftp://grads.iges.org/grads/data.tar.Z
Esse arquivo contém as fontes e os conjuntos de dados de mapas
6. Descompactar o arquivo data.tar.Z, usando o comando:
• uncompress *.Z e tar -zxvf data.tar.Z
7. Entre no diretório /usr/local/lib/grads - local padrão para os arquivos descompactados.
Obs: Se você não tem permissão de escrita em /usr/local/lib/grads, você pode colocar
os arquivos em outro diretório, mas a variável GADDIR no .bashrc deve ser alterada de
acordo.
8. Use um editor de texto para abrir ./bashrc e modifique-o:
• PATH = /usr/local/bin/grads-1.8sl11/bin:$PATH
Obs: O local que o arquivo for descompactado deverá ser indicado no arquivo./bashrc.
9. Atualize o ./bashrc com o seguinte comando:
• source ./bashrc
10. Abra um terminal e execute o GRADS, usando o comando grads, gradsnc ou gradshdf
8
Considerações finais
Note que no decorrer da instalação do Fortran, MPI e GrADS foi necessário definir o caminhos
onde os executáveis dos programas foram criados. Para isso estes três programas utilizam a
variável de ambiente $PATH declarada no arquivo oculto .bashrc que se encontra no diretório
home dos usuários. Para que esse arquivo seja visualizado é necessário utilizar o comando ls
-a (que mostra arquivos ocultos). Porém como os três programas utilizam essa variável, não é
possı́vel declarar três caminhos em três variáveis diferentes (um para cada programa), deve-se,
então informar os três caminhos separados por ”:”, como mostra o exemplo abaixo:
Trecho do arquivo .bashrc
PATH=./pgi/linux86-64/7.0/bin:./mpich2-install
/bin:/usr/local/bin/grads-1.8sl11/bin:$PATH
Export $PATH
22
9
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