Python计算T-N波作用通量

Masterpiece

    高谷康太郎（Koutaro Takaya）1998年于东京大学攻读博士学位期间，在其导师中村尚（Hisashi Nakamura）指导下，将Plumb波作用通量（简称“P85”）在准地转（Quasi-Geostrophic）条件下做了进一步推广，使其能在更复杂的基流下应用，从而发展出了T-N波作用通量（Takaya and Nakamura , 2001）。
   T-N波作用通量（简称“TN01”）的三维表达式为论文中的第（38）式：

    相比于P85，TN01具有更大的经向分量，能更好地描述非均匀气流中较大振幅的西风带长波扰动，直接反应了Rossby长波逐时演变特征，其广泛应用于行星波异常传播等气候监测诊断当中（施春华 等, 2017）。

若假设波动是定常波（Stationary Wave）则相速度Cu=0，讨论水平方向上的T-N波作用通量时第（38）式退化为：

程序是根据西井和晃（Kazuaki Nishii）所编写的GRADS脚本进行了Python化。
目前程序只做了水平方向的，三个方向的还正在开发中...

Python版本：Python 3.6
计算主要依赖库：numpy (1.16.1)

程序全程未使用循环，对于场量四则运算、微分等操作，全部都是在numpy的矩阵下完成，速度不慢。
偏微分量使用的是numpy.gradient进行计算，差分方案是中央差分（边界一圈是一次差分）。

范例中使用的数据读入库：netCDF4
范例中使用的绘图库：matplotlib (2.2.0)、basemap (1.1.0)
大家可以根据需要和习惯，使用不同的库进行绘图或者输出，比如PyNIO读入、PyNGL画图等等.


最后出图的效果：


基本与JMA-TCC（右图）的结果一致
（范例程序用的数据是ERA-Interim，JMA-TCC是JRA-55，所以会有些许不同，但整体是一致的）

程序也放在个人的Github上了，欢迎改进：
https://github.com/laishenggx/T-N_Wave-Activity-Flux

nickbsb

楼主 垂直方向的啥时更新下

lleoiu

多谢楼主分享！

tulalang

楼主是做哪方面研究工作的啊

Will

十分感谢!!!!!!!!!!!!!

忘却

楼主太厉害了

勿忘草

楼主厉害呀

sunflower

太厉害了，学习了

mileygan

感谢分享！！

逝风丝痕

感谢楼主分享

弓长铭

感谢楼主{:eb502:}{:eb502:}