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Carlos Frederico Bastarz edited this page Sep 1, 2026 · 4 revisions

Tutorial 202509NCAR do MPAS‐BUNDLE

Nesta Wiki estão organizados os procedimentos para a realização do tutorial oferecido pelo NCAR em setembro de 2025 com as adaptações necessárias para a máquina Jaci do CPTEC/INPE.

Este material serve como guia para os exercícios práticos do tutorial. Os exercícios estão organizados por temas relacionados ao uso do sistema de assimilação de dados MPAS-JEDI. Recomenda-se realizar as atividades na ordem apresentada, pois exercícios posteriores podem depender das saídas produzidas nos anteriores.

As instruções desta Wiki preservam os comandos e as adaptações já preparadas para a Jaci. Por isso, caminhos, módulos, filas e scripts podem diferir daqueles empregados no sistema Derecho no guia original.

A versão original do tutorial encontra-se nos seguintes links:

Terminologia do MPAS-JEDI

Alguns termos aparecem repetidamente nos procedimentos deste tutorial:

  • Streams: arquivos de configuração do MPAS que definem os fluxos de entrada e saída do modelo. Eles indicam, entre outros aspectos, quais arquivos serão lidos ou gravados, seus nomes, sua frequência e as listas de campos associadas a cada fluxo.
  • Namelists: arquivos de configuração, no formato de namelist do Fortran, que controlam opções de execução do MPAS, como datas, duração da integração, opções físicas e parâmetros de assimilação de dados.
  • YAML: formato de texto estruturado usado pelo JEDI para configurar aplicações, geometria, estados, observações, operadores de observação, covariâncias, controle de qualidade, minimização e arquivos de entrada e saída.
  • OmB/OmA: diferenças entre as observações e seus equivalentes calculados pelo operador de observação. OmB (observation minus background) usa o background; OmA (observation minus analysis) usa a análise. Essas diferenças são empregadas no diagnóstico dos experimentos.
  • ObsSpace: representação, no JEDI/IODA, de um espaço de observações e dos dados associados a ele. Em uma configuração, cada ObsSpace descreve uma fonte ou um tipo de observação, suas variáveis, o arquivo IODA e os procedimentos aplicados durante o processamento.
  • Arquivos de grafo utilizados pelo MPAS: descrevem a conectividade da malha não estruturada do MPAS. Os arquivos particionados, como os que terminam em .graph.info.part.64, distribuem as células da malha entre o número indicado de tarefas MPI.
  • Coeficientes do CRTM: arquivos usados pelo Community Radiative Transfer Model para calcular radiâncias ou temperaturas de brilho simuladas. Eles contêm os coeficientes necessários aos sensores, canais, gases, aerossóis, nuvens e propriedades da superfície considerados pelo operador de radiâncias.
  • E/S ou I/O: E/S significa entrada/saída, e I/O é a abreviação do termo equivalente em inglês, input/output. Ambos se referem à leitura e à gravação de dados. No MPAS, os streams controlam grande parte do I/O; neste tutorial também aparece a configuração de I/O em dois streams, com campos organizados em fluxos distintos.
  • Script de submissão: arquivo de comandos que descreve uma tarefa para o sistema de filas. Além dos comandos que executam o programa, contém diretivas com o nome da tarefa, fila, tempo máximo, memória, quantidade de nós e processadores e arquivos de saída.
  • Arquivo invariante: arquivo do MPAS que reúne campos da malha e da superfície que não variam durante a integração considerada. Ele fornece informações estáticas necessárias à inicialização e à execução do modelo.

Sistema de submissões da Jaci (PBS)

A Jaci utiliza o PBS para gerenciar as tarefas executadas nos nós de computação. Em vez de executar aplicações intensivas diretamente no nó de acesso, prepara-se um script de submissão com diretivas #PBS e envia-se esse script à fila.

Nos exemplos deste tutorial, as diretivas informam propriedades como o nome da tarefa (-N), a fila (-q), o tempo máximo de execução (walltime), a memória e os recursos computacionais solicitados. A variável PBS_O_WORKDIR identifica o diretório a partir do qual a tarefa foi submetida e é usada pelos scripts para retornar a esse diretório antes da execução.

Os principais comandos são:

qsub script.sh       # submete o script ao PBS
qstat -u $USER       # consulta as tarefas do usuário
qdel ID_DA_TAREFA    # cancela uma tarefa enfileirada ou em execução

O início da execução depende da disponibilidade dos recursos solicitados e das políticas da fila selecionada. Depois da submissão, acompanhe o estado com qstat e consulte os arquivos de saída e de registro definidos no script.

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