求助：NCL和Grads画垂直风场差异为何很大？

hxyj

     最近练习画风场的垂直剖面，用Grads和NCL分别画同一数据，但是感觉差异特别大。感觉Grads画出的垂直运动明显要比NCL画出的更加显著。     一直感觉NCL画出的图会更加美观一些，但不知这次是什么原因。现将图和数据以及处理数据的脚本都放到网上。请高手给予指点。

NCL画垂直风场剖面

Grads画垂直风场剖面

hadley.gs (243 Bytes, 下载次数: 32)

2014-12-8 11:15 上传

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Grads脚本

瓶子

你的数据是wrf转出来的吗？如果是WRF出的结果，grads画图之前要用ARWpost 转换数据，这一步会自动将原始数据差值到grads能画图的分辨率上，有一定的失真。我还是觉得ncl直接画图比较准确。个人理解希望能帮到你。

hxyj

瓶子 发表于 2014-12-8 11:44
你的数据是wrf转出来的吗？如果是WRF出的结果，grads画图之前要用ARWpost 转换数据，这一步会自动将原始数 ...

谢谢你的回复。我不是用WRF的数据，是美国NCEP的再分析数据。这个问题困扰很久了。

river

最好是把你的脚本都直接贴出来。我觉得差别在于垂直速度的数量级问题，grads应该是给垂直速度扩大了相应的数量级，而NCL没有。

hxyj

river 发表于 2014-12-8 12:32
最好是把你的脚本都直接贴出来。我觉得差别在于垂直速度的数量级问题，grads应该是给垂直速度扩大了相应的 ...

;----------------------------------------------------------------------
; NOTE: The second frame of this example will only work with
;       NCL V6.1.0 and later.
;----------------------------------------------------------------------
load "$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_code.ncl"
load "$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_csm.ncl"
load "$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/contributed.ncl"

begin
;---read in zonal winds
  nlon = 91                              ; YDEF
  nlev = 19                          ; XDEF
  ntim = 1                             ; time
;>==================================================================<  
  time =ispan(0,ntim-1,1)                ; generate time
  time!0         = "time"
  time@long_name = "time"
  time@units     = "month"                 
;>==================================================================<                                          
  lev = ispan(0,nlev-1,1)*(-50.0) + 1000.0      ; generate lat/lon
  lev!0 = "lon"
  lev@long_name = "level"
  lev@units     ="hPa"
;>==================================================================<
  lon = ispan(0,nlon-1,1)*2.0 - 90.0
  lon!0 = "lon"
  lon@long_name = "latitude"
  lon@units     ="degrees-north"
;>==============read the zonnal wind==================<
  UNDEF = -1.0e+30                           ; UNDEF
  uw     = new ( (/ntim,nlev,nlon/), float, UNDEF)
  uw!0   = "time"
  uw!1   = "lev"
  uw!2   = "lon"
  uw&time=  time
  uw&lev =  lev
  uw&lon =  lon
  uw@long_name = " "         ; VARS
  uw@units     = " "  
;>===================================================<
  vw    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  u1    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  ut    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  wv    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  vv    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  copy_VarCoords(uw, wv )
  copy_VarCoords(uw, vv )
;>===================================================================<
  do nt=0,ntim-1
    vv(nt,:,:) = fbindirread("D:\u.dat", nt, (/nlev,nlon/), "float")
    wv(nt,:,:) = fbindirread("D:\w.dat", nt, (/nlev,nlon/), "float")
  end do
  wv = wv*(100)
;>===================================================================<
; Create plot
;>===================================================================<
  wks  = gsn_open_wks("png","/cygdrive/d/paper/20130911/figure/vertical-circulation-1")
;>==========Plot the First figure===============<
res                                  = True
res@gsnDraw                          = False
res@gsnFrame                         = False
res@pmTickMarkDisplayMode            = "Always"     ; Turn on map tickmarks

res@cnLinesOn                        = False
res@cnLineLabelsOn                   = False
res@cnFillOn                         = True

res@cnLevelSelectionMode             = "ManualLevels"        ; set manual contour levels
res@cnMinLevelValF                   = -1                 ; set min contour level
res@cnMaxLevelValF                   = 1                  ; set max contour level
res@cnLevelSpacingF                  = 0.2                ; set contour spacing

res@vcRefMagnitudeF                  = 2
res@vcRefLengthF                     = 0.05
res@vcRefAnnoOrthogonalPosF          = -1.06

res@cnLinesOn                        = False
res@cnLineLabelsOn                   = False
res@cnFillOn                         = False
res@cnInfoLabelOn                    = False                      ; turn off contour label

;==========================================================================================
plot = gsn_csm_pres_hgt_vector(wks,wv(0,:,{0:60}),vv(0,:,{0:60}),wv(0,:,{0:60}),res)   
draw(plot)
frame(wks)
end

hxyj

river 发表于 2014-12-8 12:32
最好是把你的脚本都直接贴出来。我觉得差别在于垂直速度的数量级问题，grads应该是给垂直速度扩大了相应的 ...

这是NCL的脚本
;----------------------------------------------------------------------
; NOTE: The second frame of this example will only work with
;       NCL V6.1.0 and later.
;----------------------------------------------------------------------
load "$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_code.ncl"
load "$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/gsn_csm.ncl"
load "$NCARG_ROOT/lib/ncarg/nclscripts/csm/contributed.ncl"

begin
;---read in zonal winds
  nlon = 91                              ; YDEF
  nlev = 19                          ; XDEF
  ntim = 1                             ; time
;>==================================================================<  
  time =ispan(0,ntim-1,1)                ; generate time
  time!0         = "time"
  time@long_name = "time"
  time@units     = "month"                 
;>==================================================================<                                          
  lev = ispan(0,nlev-1,1)*(-50.0) + 1000.0      ; generate lat/lon
  lev!0 = "lon"
  lev@long_name = "level"
  lev@units     ="hPa"
;>==================================================================<
  lon = ispan(0,nlon-1,1)*2.0 - 90.0
  lon!0 = "lon"
  lon@long_name = "latitude"
  lon@units     ="degrees-north"
;>==============read the zonnal wind==================<
  UNDEF = -1.0e+30                           ; UNDEF
  uw     = new ( (/ntim,nlev,nlon/), float, UNDEF)
  uw!0   = "time"
  uw!1   = "lev"
  uw!2   = "lon"
  uw&time=  time
  uw&lev =  lev
  uw&lon =  lon
  uw@long_name = " "         ; VARS
  uw@units     = " "  
;>===================================================<
  vw    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  u1    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  ut    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  wv    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  vv    = new ( dimsizes(uw), typeof(uw), uw@_FillValue )
  copy_VarCoords(uw, wv )
  copy_VarCoords(uw, vv )
;>===================================================================<
  do nt=0,ntim-1
    vv(nt,:,:) = fbindirread("D:\u.dat", nt, (/nlev,nlon/), "float")
    wv(nt,:,:) = fbindirread("D:\w.dat", nt, (/nlev,nlon/), "float")
  end do
  wv = wv*(100)
;>===================================================================<
; Create plot
;>===================================================================<
  wks  = gsn_open_wks("png","/cygdrive/d/paper/20130911/figure/vertical-circulation-1")
;>==========Plot the First figure===============<
res                                  = True
res@gsnDraw                          = False
res@gsnFrame                         = False
res@pmTickMarkDisplayMode            = "Always"     ; Turn on map tickmarks

res@cnLinesOn                        = False
res@cnLineLabelsOn                   = False
res@cnFillOn                         = True

res@cnLevelSelectionMode             = "ManualLevels"        ; set manual contour levels
res@cnMinLevelValF                   = -1                 ; set min contour level
res@cnMaxLevelValF                   = 1                  ; set max contour level
res@cnLevelSpacingF                  = 0.2                ; set contour spacing

res@vcRefMagnitudeF                  = 2
res@vcRefLengthF                     = 0.05
res@vcRefAnnoOrthogonalPosF          = -1.06

res@cnLinesOn                        = False
res@cnLineLabelsOn                   = False
res@cnFillOn                         = False
res@cnInfoLabelOn                    = False                      ; turn off contour label

;==========================================================================================
plot = gsn_csm_pres_hgt_vector(wks,wv(0,:,{0:60}),vv(0,:,{0:60}),wv(0,:,{0:60}),res)   
draw(plot)
frame(wks)
end

hxyj

river 发表于 2014-12-8 12:32
最好是把你的脚本都直接贴出来。我觉得差别在于垂直速度的数量级问题，grads应该是给垂直速度扩大了相应的 ...

这是Grads的脚本

'reinit'
'reinit'
'open D:\u.ctl'
'open D:\w.ctl'
'enable print D:\cir.gmf'
'set vpage off'
'set parea off'
'set grads off'
'set grid off'
'set lat 5 60'
'set zlog on'
'd u;u.2*(-100)'
'print'
'disable print'
'reinit'
'reinit'

hxyj

river 发表于 2014-12-8 12:32
最好是把你的脚本都直接贴出来。我觉得差别在于垂直速度的数量级问题，grads应该是给垂直速度扩大了相应的 ...

麻烦您给看一下。谢谢

river

hxyj 发表于 2014-12-8 12:50
麻烦您给看一下。谢谢

你看啊，红色的部分，grads里面'd u;u.2*(-100)'。垂直速度扩大了100倍。楼主应该要弄清楚这个垂直速度应该是omega，单位是Pa/s，这是P坐标下的垂直速度，和水平风速数量级相差100倍左右，并且正值表示下沉运动，负值才表示上升。这个和Z坐标下单位为m/s的垂直速度w是有相互转换公式的，天原书上有。所以你的NCL也应该扩大相应的量级

hxyj

river 发表于 2014-12-8 14:56
你看啊，红色的部分，grads里面'd u;u.2*(-100)'。垂直速度扩大了100倍。楼主应该要弄清楚这个垂直速度应 ...

您好！非常感谢您的回复。您的意思是垂直速度在Grads里和NCL里表达的意义不一样吗？