ESMValTool Docker镜像文档

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镜像概述和主要用途

ESMValTool是一款社区开发的气候模型诊断与评估软件包，兼顾计算性能、科学准确性和可重复性。该工具对用户和开发者开放，鼓励诊断源代码和耦合模型比较项目(CMIP)集合评估结果的开放交流。通过Docker镜像，用户可快速部署和使用ESMValTool，无需手动配置复杂的依赖环境。

核心功能和特性

• 多数据源支持：兼容CMIP6、CMIP5、CMIP3、观测和再分析数据集、obs4MIPs、ana4mips及CORDEX(开发中)
• 数据预处理：通过ESMValCore包执行高效的数据预处理，包括重网格化、 masking、水平提取等
• 多语言诊断：支持Python、NCL、R等多种编程语言编写的诊断脚本
• 可重现性：确保科学分析的可重复性和准确性
• 社区驱动：开放的开发模式，鼓励用户和开发者贡献

使用场景和适用范围

• 地球系统模型(ESM)的常规评估
• 气候模型诊断和性能指标计算
• CMIP集合模型的系统性评估
• 气候相关研究中的模型比较分析
• 教学和培训中的气候模型评估实践

详细使用方法和配置说明

前提条件

• Docker引擎 (20.10或更高版本)
• Docker Compose (可选, 用于复杂部署)
• 至少4GB RAM (推荐8GB以上)
• 足够的存储空间存放输入数据和结果(建议至少20GB)

获取镜像

bash
docker pull esmvalgroup/esmvaltool:latest

基本运行方法

bash
# 显示ESMValTool版本信息
docker run --rm esmvalgroup/esmvaltool esmvaltool --version

# 显示帮助信息
docker run --rm esmvalgroup/esmvaltool esmvaltool --help

运行诊断 recipe

bash
# 基本语法
docker run --rm -v /path/to/your/data:/data \
                -v /path/to/your/recipes:/recipes \
                -v /path/to/output:/output \
                esmvalgroup/esmvaltool \
                esmvaltool run /recipes/your_recipe.yml \
                --config_file /recipes/config-user.yml

参数说明:

• -v /path/to/your/data:/data: 挂载本地数据目录到容器内
• -v /path/to/your/recipes:/recipes: 挂载包含recipe和配置文件的目录
• -v /path/to/output:/output: 挂载输出目录以保存结果

Docker Compose 部署示例

创建docker-compose.yml文件:

yaml
version: '3.8'

services:
  esmvaltool:
    image: esmvalgroup/esmvaltool:latest
    volumes:
      - ./data:/data:ro
      - ./recipes:/recipes:ro
      - ./output:/output
      - ./config:/config:ro
    environment:
      - ESMVALTOOL_DATA_DIR=/data
      - ESMVALTOOL_OUTPUT_DIR=/output
      - ESMVALTOOL_CONFIG_DIR=/config
    command: esmvaltool run /recipes/recipe_example.yml --config_file /config/config-user.yml

运行:

bash
docker-compose up

配置说明

环境变量

配置文件

用户可以通过挂载自定义配置文件来覆盖默认设置。典型的config-user.yml配置:

yaml
output_dir: /output
data_dir: /data
cache_dir: /cache
log_level: info
max_parallel_tasks: 4

高级用法

交互式使用

bash
docker run -it --rm --entrypoint /bin/bash esmvalgroup/esmvaltool

使用自定义Python环境

bash
docker run --rm -v $(pwd):/workdir \
                -v /path/to/data:/data \
                esmvalgroup/esmvaltool \
                /bin/bash -c "pip install mypackage && esmvaltool run recipe.yml"

相关资源

• 完整文档
• ESMValTool 网站
• 教程
• GitHub 项目
• 示例画廊
• Recipe 集合

获取帮助

• GitHub Issues
• Matrix 聊天
• 文档常见问题