<br><font size=2 face="sans-serif">Don,</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Even thought the observation might be
read in it may not be used. &nbsp;If the observation is 5 standard deviations
away from the background (for surface temperature I believe the error standard
deviation is 2 degrees C). &nbsp;Also if the model terrain is significantly
different that the actual terrain the observation will not be used. &nbsp;One
quick way to tell if your ob was used is to look at the fort.12 file. &nbsp;This
file has the fit of the background field to the observations (by observation
type) and the fit of the resulting analysis to the observations. &nbsp;If
3DVAR worked then you should see a better fit with the analysis than the
background. &nbsp;Also the fort.60 file will tell you which obs were rejected
by 3DVAR . &nbsp;</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">Hope this helps.</font>
<br>
<br><font size=2 face="sans-serif">Mike</font>
<br><font size=2 face="sans-serif">___________________________<br>
Michael D. McAtee<br>
The Aerospace Corporation<br>
106 Peacekeeper Dr. STE 2N3<br>
Offutt, AFB, NE 68113-4039<br>
email: &nbsp;michael.mcatee@aero.org<br>
Phone: (402) 292-1017<br>
Fax: (402) 291-3137</font>
<br>
<br>
<br>
<table width=100%>
<tr valign=top>
<td width=40%><font size=1 face="sans-serif"><b>&quot;Don Morton&quot;
&lt;Don.Morton@umontana.edu&gt;</b> </font>
<br><font size=1 face="sans-serif">Sent by: wrf-users-bounces@ucar.edu</font>
<p><font size=1 face="sans-serif">01/01/2007 06:49 PM</font>
<td width=59%>
<table width=100%>
<tr>
<td>
<div align=right><font size=1 face="sans-serif">To</font></div>
<td valign=top><font size=1 face="sans-serif">wrf-users@ucar.edu</font>
<tr>
<td>
<div align=right><font size=1 face="sans-serif">cc</font></div>
<td valign=top>
<tr>
<td>
<div align=right><font size=1 face="sans-serif">Subject</font></div>
<td valign=top><font size=1 face="sans-serif">[Wrf-users] Seeking WRF-Var
Guidance</font></table>
<br>
<table>
<tr valign=top>
<td>
<td></table>
<br></table>
<br>
<br>
<br><font size=2><tt>Howdy, now that it's &quot;vacation&quot; time again
I'm back to<br>
trying to muddle my way through WRF-Var. &nbsp;I feel like I<br>
may have my procedures down correctly, but I don't have<br>
the practical experience to know if my results are reasonable<br>
or not.<br>
<br>
To date, I have gone through the WRF-Var tutorial successfully<br>
and understand the basic procedures. &nbsp;In order to gain a better<br>
understanding of all this, my efforts are now focused on assimilating<br>
a single surface observation on a 50km x 50km domain centered on<br>
Deadhorse, Alaska. &nbsp;The domain is 1km resolution with 31 levels.<br>
<br>
My intent is to ingest a single surface temperature obs at lat/lon<br>
70.20/-148.47 (Deadhorse). &nbsp;I wrote up a Fortran program that<br>
will take a netCDF wrfout (or wrfinput) filename, lat, and lon as<br>
arguments, find the four surrounding grid points, then do a bilinear<br>
interpolation to estimate a &quot;point&quot; value. &nbsp;For this particular
location<br>
I find that the initial temperature in my wrfinput_d01 file is -23.8C.<br>
<br>
So, I've created a little_r obs file (thank you Mike McAtee and Xuanli
for<br>
responding to my post a couple of months ago about how to get my<br>
surface obs into little_r format) that presents a perturbed temperature<br>
at this point (I've tried several values), then gone through the assimilation<br>
process. &nbsp;In all cases, when I compare the initial temperature in
the<br>
original wrfinput_d01 with the one in the wrfvar output file, they're<br>
identical out to 7 significant digits. &nbsp; An excerpt of the wrf-var
output<br>
from using an obs temperature of 8K higher than the initial temperature<br>
from wrfinput_d01 is:<br>
<br>
 ----------------------------------------------------------<br>
 &nbsp;Inner iteration stopped after &nbsp; &nbsp;1 iterations<br>
 &nbsp; Final cost function : &nbsp;7.76275575D+00 and Gradient: &nbsp;7.96228229D-14<br>
 ----------------------------------------------------------<br>
<br>
 &nbsp; &nbsp;Final cost function J &nbsp;= &nbsp; &nbsp; 7.762755752421293<br>
<br>
 &nbsp; &nbsp;Total number of obs. &nbsp; &nbsp;= &nbsp; &nbsp; &nbsp;
&nbsp;1<br>
 &nbsp; &nbsp;Final 3DVAR value of J &nbsp;= &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp;
7.76276<br>
 &nbsp; &nbsp;Final 3DVAR value of Jo = &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 7.53804<br>
 &nbsp; &nbsp;Final 3DVAR value of Jb = &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 0.22471<br>
 &nbsp; &nbsp;Final J / total num_obs = &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 7.76276<br>
 &nbsp; &nbsp;3DVAR Jb factor used (1)= &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 1.00000<br>
 &nbsp; &nbsp;3DVAR Jb factor used (2)= &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 1.00000<br>
 &nbsp; &nbsp;3DVAR Jb factor used (3)= &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 1.00000<br>
 &nbsp; &nbsp;3DVAR Jb factor used (4)= &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 1.00000<br>
 &nbsp; &nbsp;3DVAR Jb factor used (5)= &nbsp; &nbsp; &nbsp; &nbsp; 1.00000<br>
<br>
I've also tried perturbations of 4K, 23K, etc. &nbsp;It seems that<br>
if my perturbed obs is too large (e.g. greater than 12K), the<br>
obs isn't even used.<br>
<br>
Now I'm stuck. &nbsp;I have a number of theories, but I'd like to avoid<br>
too much blind trial and error. &nbsp;What I'd like to do is introduce
an<br>
observation (or set of observations) that will actually result in my<br>
wrf-var output showing an initial temperature that's different from<br>
the one in my original wrfinput_d01.<br>
<br>
I'm using the default background error files that came with<br>
WRF-Var. &nbsp;I do realize that I need to modify these at some<br>
point, but right now I'm just on an incremental learning curve<br>
and I'm looking for qualitative differences.<br>
<br>
I'm guessing that maybe introducing a single obs into this domain<br>
just isn't &quot;enough&quot; for WRF-Var to assimilate it, and the gradient<br>
I see in the previous example sort of strengthens that theory. &nbsp;So,
my<br>
question is, given my 50x50 1km-resolution domain, is it reasonable<br>
to expect WRF-Var (with the default background error files) to produce<br>
some perturbed initial temperatures near Deadhorse, based on a single<br>
surface temperature obs, or am I asking for too much?<br>
<br>
If some kind and patient soul would be willing to help guide me through<br>
this process, I'd be very appreciative, and I'd be very happy to write
up<br>
a tutorial - sort of a Dummy's Guide on how - after you've gone through<br>
the WRF-Var Tutorial - you'd go about setting up your own simple domain<br>
with some basic obs for assimilation. &nbsp;In my opinion, the current
WRF-Var<br>
tutorial is great for understanding some of the basic procedures, but it's<br>
a huge jump from there to ingesting one's own obs and getting them<br>
to assimilate effectively into one's own domain. &nbsp;I'd like to think
that<br>
this Dummy's Guide would help to bridge that.<br>
<br>
I've gone through an AMS paper and Tech Report by Barker, et. al on<br>
&quot;A Three-Dimensional Variational Data Assimilation System for MM5,&quot;<br>
but estimate I need to go through these another 758 times before I<br>
understand most of the details. &nbsp;I have some background in Finite
Element<br>
Methods, so the idea of variational methods isn't totally foreign. &nbsp;At
this<br>
point, I &quot;think&quot; what I need is access to some practical expertise.
&nbsp;At this<br>
point, blindly trying lots of different things doesn't seem very productive,
and<br>
I'm not sure where else to turn.<br>
<br>
Also, I'm getting the impression that WRF-Var is pretty much an extension<br>
of the MM5 data assimilation code. &nbsp;Does anybody know of &quot;Dummy
Guide&quot;<br>
types of references for MM5 that might help me?<br>
<br>
Thanks for your patience and time on reading what I believe may be<br>
the first wrf-users post of 2007!<br>
<br>
Don Morton<br>
<br>
-- <br>
Don Morton<br>
Department of Computer Science<br>
The University of Montana - Missoula<br>
http://www.cs.umt.edu/~morton/<br>
_______________________________________________<br>
Wrf-users mailing list<br>
Wrf-users@ucar.edu<br>
http://mailman.ucar.edu/mailman/listinfo/wrf-users<br>
</tt></font>
<br>