空气质量观测与模拟 - 课程列表 - “交我算”教学支撑门户

# 《空气质量观测与模拟》课程计算

<div style="width:66px;float:left; font-family:方正公文黑体;">简介：</div> 
<div style="overflow:hidden; font-family:华文楷体;">
环境学院目前开设的《大气污染控制工程》主要侧重常规污染物的排放控制技术展开教学，本课程的开设是对大气污染管理知识的有益补充。该课程将以我国日益关注的雾霾污染和PM2.5为核心，围绕空气质量的科学研究和管理工作所运用的观测和模拟两大手段技术原理进行教学，辅以观测和模拟具体的实际应用案例介绍，将空气质量涉及到的大气化学和物理学的基本原理进行融会贯通，既指导学生注重基础理论的应用，又启发学生对新的技术研发方向进行探索思维，对于学生拓宽知识面，了解空气质量问题的来源、现状和技术手段有很大的帮助，并激发同学们从事大气环境科学研究的兴趣。<br>
At present, the Environmental School has offered two courses on air pollution control, " Air Pollution Control Engineering", focusing mainly on the teaching of emission control techniques for conventional pollutants. This course is a useful supplement to the teaching of Air Pollution Control Engineering. The course will focus on smog pollution and PM2.5, which are increasingly concerned about in China, and will be taught around the technical principles of observation and simulation used in scientific research and management of air quality, supplemented by specific practical application cases of observation and simulation. This course will take the observation and simulation of several typical air pollutants as an example, combine the basic principles of atmospheric chemistry and physics related to air quality, not only guide students to pay attention to the application of basic theories, but also inspire students to explore new technology research and development directions, which is of great help to students to broaden their knowledge and understand the sources, current situation and technical means of air quality problems, and trigger the interests of atmospheric environmental research for students.
</div>

<div style="width:66px;float:left; font-family:方正公文黑体;">内容：</div> 
<div style="overflow:hidden; font-family:华文楷体;">
1.	新冠疫情对城市空气质量影响<br>
2.	气象条件和治理政策对于PM2.5浓度的影响<br>
3.	基于观测数据归纳主要地级市的空气污染特征<br>
4.	基于WRF-CMAQ模拟的长三角地区在疫情影响下空气质量变动的分析<br>
5.	上海市PM2.5排放源贡献分析
</div>

<div style="width:66px;float:left; font-family:方正公文黑体;">目的：</div> 
<div style="overflow:hidden; font-family:华文楷体;">
1．熟悉经典化学传输模型的配置、运行与数据准备<br>
2．学会从海量环境数据集进行数据科学处理，针对特定科学问题进行分析归纳<br>
3．实践研究各类空气质量模拟工作的过程，增强理论知识应用实际的能力
</div>

<div style="width:66px;float:left; font-family:方正公文黑体;">硬件：</div> 
<div style="overflow:hidden; font-family:华文楷体;">高性能计算平台 Intel Xeon Gold 6248 120CPUs</div>

<div style="width:66px;float:left; font-family:方正公文黑体;">软件：</div> 
<div style="overflow:hidden; font-family:华文楷体;">WRF; CESM; Python</div>

[TOC]

## 计算账号

上海交通大学校级计算平台面向全校师生提供科研与教学支持。

教学账号 stu 限课程实验使用，每人可使用 3 个 CPU 节点，共 120 核 CPU，作业时长最多 7 天，若需延长计算时间，请将作业号发送至 hpc@sjtu.edu.cn

## 登录集群

### 方法一：

浏览器中访问超算 Studio 可视化平台 https://studio.hpc.sjtu.edu.cn/

顶上 Shell -> CPU Cluster Shell Access

![](https://notes.sjtu.edu.cn/uploads/upload_91cbc65fa4f92509c2f599f17ca34eeb.png)

### 方法二：

使用 SSH 连接（macOS 或 Linux 上使用终端，Windows 上安装 SSH 客户端），登录超算：

```shell=
ssh stuXXX@login.hpc.sjtu.edu.cn
```

登录方法具体请见 HPC 文档：https://docs.hpc.sjtu.edu.cn/login/

## 课程计算

推荐使用 sbatch 方式提交作业脚本进行计算

作业脚本示例（假设作业脚本名为 `test.slurm`）：

```shell=
#!/bin/bash

#SBATCH --job-name=wrf
#SBATCH --partition=cpu
#SBATCH -N 2
#SBATCH --ntasks-per-node=40
#SBATCH --output=%j.out
#SBATCH --error=%j.err

module purge
module load wrf/4.2-gcc-9.2.0-openmpi
```

作业提交：

```shell=
sbatch test.slurm
```

查看正在排队或运行的作业:

```shell=
squeue
```

取消作业，若 job ID 为 `12345`:

```shell=
scancel 12345
```

查看作业，若 job ID 为 `12345`:

```shell=
sacct -j 12345
```

查看已完成的作业效率，若 job ID 为 `12345`:

```shell=
seff 12345
```

作业相关命令文档：https://docs.hpc.sjtu.edu.cn/job/slurm.html

## 数据传输

轻量数据上传和下载，可以使用 HPC Studio 可视化平台的文件管理功能

Files -> Home Directory
![](https://notes.sjtu.edu.cn/uploads/upload_676ca09e260f4b5689fefc6a2898107c.png)

然后可以上传下载文件

![](https://notes.sjtu.edu.cn/uploads/upload_015982a53c4320b69267e6c81269eaaa.PNG)

其它数据传输说明，请见[超算使用文档](https://docs.hpc.sjtu.edu.cn/transport/index.html)

## 注意事项

* 教学账号仅限教学使用；一人一账号，请注意保管
* 使用中遇到问题，欢迎邮件联系我们: hpc@sjtu.edu.cn

## 参考资料

* 超算使用文档: https://docs.hpc.sjtu.edu.cn/
* Matlab 使用：https://docs.hpc.sjtu.edu.cn/studio/matlab.html
* π 实时利用率：https://account.hpc.sjtu.edu.cn/top
* HPC 网站：https://hpc.sjtu.edu.cn
* 公众号：交我算
* 视频号：交我算
* 简短版使用手册（Cheat Sheet）：https://hpc.sjtu.edu.cn/Item/docs/Pi_GetStarted.pdf