Unrealistic PM2.5 & PM10 values for inner domains

Any issues with running WRF Chemistry

Unrealistic PM2.5 & PM10 values for inner domains

Postby georgeg » Wed Sep 16, 2015 3:34 am

Hello.

I did a couple of runs using 3 domains and the mozbc utility to include MOZART boundary and initial conditions.
I compared the model outcome for O3, CO, NO, NO2, SO2, T, and Rh with observations and everything seems to be OK for all of the 3 domains.

I have an issue with PM concentrations though. Although I get normal values for the outer domain, the PM concentration values for the inner domains are unrealistic (order of magnitude x10^30). The only thing I can guess is that this issue is due to PM2.5 concentrations because PM2.5 & PM10 max values are the same.

Anyone faced a similar issue?

Below you can see my namelist.input file. In this run I included dust and sea salt emissions.


Code: Select all
&time_control
 run_days                            = 0,
 run_hours                           = 0,
 run_minutes                         = 0,
 run_seconds                         = 0,
 start_year                          = 2014,   2014,   2014,
 start_month                         = 07,   07,   07,
 start_day                           = 01,   01,   01,
 start_hour                          = 00,   00,   00,
 start_minute                        = 00,   00,   00,
 start_second                        = 00,   00,   00,
 end_year                            = 2014,   2014,   2014,
 end_month                           = 07,   07,   07,
 end_day                             = 31,   31,   31,
 end_hour                            = 00,   00,   00,
 end_minute                          = 00,   00,   00,
 end_second                          = 00,   00,   00,
 interval_seconds                    = 10800,
 input_from_file                     = .true.,   .true.,   .true.,
 history_interval                    = 60,   360,   60,
 frames_per_outfile                  = 4,   4,   4,
 restart                             = .false.,
 restart_interval                    = 0,
 io_form_history                     = 2,
 io_form_restart                     = 2,
 io_form_input                       = 2,
 io_form_boundary                    = 2,
 auxinput6_inname                    = 'wrfbiochemi_d01',
 auxinput7_inname                    = 'wrffirechemi_d<domain>',
 auxinput8_inname                    = 'wrfchemi_gocart_bg_d<domain>',
 auxinput12_inname                   = 'wrf_chem_input',
 auxinput13_inname                   = 'wrfchemv_d<domain>',
 auxinput5_interval_m                = 86400, 86400, 60,
 auxinput7_interval_m                = 86400, 86400, 60,
 auxinput8_interval_m                = 86400, 86400, 60,
 auxinput13_interval_m               = 86400, 86400, 60,
 io_form_auxinput2                   = 2,
 io_form_auxinput5                   = 0,
 io_form_auxinput6                   = 0,
 io_form_auxinput7                   = 0,
 io_form_auxinput8                   = 0,
 io_form_auxinput12                  = 0,
 io_form_auxinput13                  = 0,
 debug_level                         = 0,
 auxinput1_inname                    = "met_em.d<domain>.<date>",
/

 &dfi_control
/

 &domains
 time_step                           = 270,
 time_step_fract_num                 = 0,
 time_step_fract_den                 = 1,
 max_dom                             = 3,
 s_we                                = 1,   1,   1,
 e_we                                = 21,   31,   46,
 s_sn                                = 1,   1,   1,
 e_sn                                = 18,   22,   28,
 e_vert                              = 30,   30,   30,
 num_metgrid_levels                  = 27,
 num_metgrid_soil_levels             = 4,
 dx                                  = 45000,   15000,   5000,
 dy                                  = 45000,   15000,   5000,
 grid_id                             = 1,   2,   3,
 parent_id                           = 1,   1,   2,
 i_parent_start                      = 1,   6,   9,
 j_parent_start                      = 1,   6,   6,
 parent_grid_ratio                   = 1,   3,   3,
 parent_time_step_ratio              = 1,   3,   3,
 p_top_requested                     = 5000,
 feedback                            = 0,            !
 smooth_option                       = 0
 p_top_requested                     = 5000
 zap_close_levels                    = 50
 interp_type                         = 1
 t_extrap_type                       = 2
 force_sfc_in_vinterp                = 0
 use_levels_below_ground             = .true.
 use_surface                         = .true.
 lagrange_order                      = 1
 /
 sfcp_to_sfcp                        = .true.

 &physics
 mp_physics                          = 2,   2,   2,
 progn                               = 1,   1,   1,
 ra_lw_physics                       = 1,   1,   1,
 ra_sw_physics                       = 2,   2,   2,
 radt                                = 40,   40,   40,
 sf_sfclay_physics                   = 1,   1,   1,
 sf_surface_physics                  = 2,   2,   2,
 bl_pbl_physics                      = 1,   1,   1,
 bldt                                = 0,   0,   0,
 cu_physics                          = 5,   0,   0,
 cu_diag                             = 1,   0,   0,
 cudt                                = 0,   0,   0,
 ishallow                            = 0,
 isfflx                              = 1,
 ifsnow                              = 1,
 icloud                              = 1,
 surface_input_source                = 1,
 num_soil_layers                     = 4,
 sf_urban_physics                    = 0,   0,   0,
 mp_zero_out                         = 2,
 mp_zero_out_thresh                  = 1.e-12
 maxiens                             = 1,
 maxens                              = 3,
 maxens2                             = 3,
 maxens3                             = 16,
 ensdim                              = 144,
 cu_rad_feedback                     = .true.,
 /

 &fdda
 /

 &dynamics
 rk_ord                              = 3,
 w_damping                           = 1,
 diff_opt                            = 1,   1,   1,
 km_opt                              = 4,   4,   4,
 diff_6th_opt                        = 0,   0,   0,
 diff_6th_factor                     = 0.12,   0.12,   0.12,
 base_temp                           = 290.
 damp_opt                            = 0,
 zdamp                               = 5000.,   5000.,   5000.,
 dampcoef                            = 0.01,   0.01,   0.01
 khdif                               = 0,   0,   0,
 kvdif                               = 0,   0,   0,
 non_hydrostatic                     = .true.,   .true.,   .true.,
 moist_adv_opt                       = 2,   2,   2,
 scalar_adv_opt                      = 2,   2,   2,
 chem_adv_opt                        = 2,   2,   2,
 tke_adv_opt                         = 2,   2,   2,
 time_step_sound                     = 4,   4,   4,
 h_mom_adv_order                     = 5,   5,   5,
 v_mom_adv_order                     = 3,   3,   3,
 h_sca_adv_order                     = 5,   5,   5,
 v_sca_adv_order                     = 3,   3,   3,
 /

 &bdy_control
 spec_bdy_width                      = 5,
 spec_zone                           = 1,
 relax_zone                          = 4,
 specified                           = .true.,   .false.,  .false.,
 nested                              = .false.,   .true.,     .true.,
 /

 &grib2
 /

 &namelist_quilt
 nio_tasks_per_group = 0,
 nio_groups = 1,
 /

 &chem
 kemit                               = 19,
 chem_opt                            = 2,   2,   2,
 bioemdt                             = 0,   0,   0,
 photdt                              = 0,   0,   0,
 chemdt                              = 3.5,   1.2,   0,4,
 io_style_emissions                  = 0, 
 emiss_opt                           = 0,   0,   0,
 emiss_opt_vol                       = 0,   0,   0,
 emiss_ash_hgt                       = 20000., 
 chem_in_opt                         = 0,   0,   0,
 phot_opt                            = 3,   3,   3,
 gas_drydep_opt                      = 1,   1,   1,
 aer_drydep_opt                      = 1,   1,   1,
 bio_emiss_opt                       = 0,   0,   0,
 aircraft_emiss_opt           = 0,   0,   0,
 ne_area                             = 200,
 depo_fact                           = 0.25,
 dust_opt                            = 2,
 dmsemis_opt                         = 0,
 seas_opt                            = 2,
 gas_bc_opt                          = 1,   1,   1,
 gas_ic_opt                          = 1,   1,   1,
 aer_bc_opt                          = 1,   1,   1,
 aer_ic_opt                          = 1,   1,   1,
 gaschem_onoff                       = 1,   1,   1,
 aerchem_onoff                       = 1,   1,   1,
 wetscav_onoff                       = 0,   0,   0,
 cldchem_onoff                       = 0,   0,   0,
 vertmix_onoff                       = 1,   1,   1,
 chem_conv_tr                        = 1,   0,   0,
 conv_tr_wetscav                     = 0,   0,   0,
 conv_tr_aqchem                      = 0,   0,   0,
 biomass_burn_opt                    = 0,   0,   0,
 plumerisefire_frq                   = 30,   30,   30,
 have_bcs_chem                       = .true.,   .false., .false.,
 aer_ra_feedback                     = 1,
 aer_op_opt                          = 1,
 opt_pars_out                        = 0,
 diagnostic_chem                     = 0,
 /
George K. Georgiou
PhD Candidate
The Cyprus Institute
Nicosia, Cyprus
georgeg
 
Posts: 8
Joined: Tue Apr 28, 2015 3:32 am

Re: Unrealistic PM2.5 & PM10 values for inner domains

Postby Gorangas » Mon May 23, 2016 8:59 am

I have a similar error,
my PM10 and PM2.5 concentrations are the same on whole domain (but the values are somehow real 10 - 100 ug/m^3),

I tried everything, different model setups, model versions, input emission files...but still the same..
I get the problem also for the parent and inner domains.

Did you solve your problem?
Anyone?

Any help would be much appreciated.
Thanks!
http://www.bora.gekom.hr/
Gorangas
 
Posts: 6
Joined: Tue Dec 29, 2009 11:50 am

Re: Unrealistic PM2.5 & PM10 values for inner domains

Postby georgeg » Wed May 25, 2016 7:11 am

Hello Gorangas.

Do you have the same PM2.5 and PM10 values for all vertical layers? I noticed than in my case this happens just for the first layer.

As for the unrealistic values I mentioned in my first post, problem solved when I used:

Code: Select all
 conv_tr_wetscav                     = 1,       1,      1,
 conv_tr_aqchem                      = 1,       1,      1,
George K. Georgiou
PhD Candidate
The Cyprus Institute
Nicosia, Cyprus
georgeg
 
Posts: 8
Joined: Tue Apr 28, 2015 3:32 am

Re: Unrealistic PM2.5 & PM10 values for inner domains

Postby Gorangas » Thu Jun 09, 2016 9:55 am

Hi,

yes the concentrations are the same on all levels..
There is a difference when I set a seas_opt to 2,
but only above sea - where the PM10 is approximately 15 times larger (seems real to me)..
But above continental part, PM10 and PM2.5 are the same on all levels...

Here is my chem namelist.
I prepared emission via prep_chem.
I cannot find the error...

Code: Select all
 &chem
 kemit                               = 1,
 chem_opt                            = 11,
 bioemdt                             = 1.8,
 photdt                              = 30,
 chemdt                              = 1.8,
 io_style_emissions                  = 2,
 emiss_opt                           = 5,
 emiss_opt_vol                       = 0,
 emiss_inpt_opt              = 1,
 emiss_ash_hgt                       = 20000.,
 chem_in_opt                         = 0,          0,          0,
 phot_opt                            = 2,          2,          2,
 gas_drydep_opt                      = 1,          1,          1,
 aer_drydep_opt                      = 1,          1,          1,
 bio_emiss_opt                       = 3,          3,          3,
 ne_area                             = 401,
 dust_opt                            = 1,
 dmsemis_opt                         = 1,
 seas_opt                            = 2,
 depo_fact                           = 0.25,
 gas_bc_opt                          = 1,          1,          1,
 gas_ic_opt                          = 1,          1,          1,
 aer_bc_opt                          = 1,          1,          1,
 aer_ic_opt                          = 1,          1,          1,
 gaschem_onoff                       = 1,          1,          1,
 aerchem_onoff                       = 1,          1,          1,
 wetscav_onoff                       = 0,          0,          0,
 cldchem_onoff                       = 0,          0,          0,
 vertmix_onoff                       = 1,          1,          1,
 chem_conv_tr                        = 1,          0,          1,
 conv_tr_wetscav                     = 1,          1,          1,
 conv_tr_aqchem                      = 1,          1,          1,
 biomass_burn_opt                    = 2,          2,          2,
 plumerisefire_frq                   = 30,        180,        180,
 have_bcs_chem                       = .true., .false., .false.,
 aer_ra_feedback                     = 1,
 aer_op_opt                          = 1,
 opt_pars_out                        = 1,
 diagnostic_chem                     = 0,
 /
http://www.bora.gekom.hr/
Gorangas
 
Posts: 6
Joined: Tue Dec 29, 2009 11:50 am

Re: Unrealistic PM2.5 & PM10 values for inner domains

Postby firvain69 » Wed Feb 14, 2018 2:17 pm

georgeg wrote:
Do you have the same PM2.5 and PM10 values for all vertical layers? I noticed than in my case this happens just for the first layer.


hello georgeg
have you found a solution to this problem?
firvain69
 
Posts: 6
Joined: Tue Sep 19, 2017 11:29 am


Return to Runtime Problems

Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 3 guests

cron