python气象数据可视化之粗浅认识

Eegle

相信大家很多人学习python很大一部分原因是为了气象数据的可视化。
最近帮同事绘制了用于天气过程总结的常用天气图，现将一些粗浅的认识与大家分享一下。
总体思路框架：读入数据+处理数据（包括计算）+绘图、美化+存图。几个重点罗列如下：
第一：核心出图工具是cartopy和matplotlib。原理很简单，例如常规的等值线图就是：
ax.contouf(X,Y,Z)，X,Y就是对应我们的经纬度，Z就是你要画的值，例如水汽通量散度、假相当位温。
第二：为了求得Z，那就需要通过计算得到Z的值，那么，固然你就需要用到metpy，如果需要插值，那么还需要用到scipy.
metpy提供了很多很好的物理量计算模块，例如：用于计算假相当位温用的是：
mpcalc.equivalent_potential_temperature(pressure, TMP,Td),分别输入气压，温度和露点温度，就能求得假相当位温。

第三：grib2与nc数据之间的转换，这点，我之前应该有写过了。windows下比较简单的就是利用wgrib2工具了
当然，还可以用cfgrib，但之前得安装eccords，这个有点不好装。
第四：图形美化，包括色标选用，这里可以自己定义，也可以使用NCL中的配色，安装cmaps后可使用。
写这个的目的是因为自己从家园论坛中获得了很多知识，对论坛还是很有感情的。希望能帮助到大家。
目前，我对利用逐个时次的fnl资料绘制单站时间剖面还不懂怎么操作，也想各位大佬们请教，望能给予赐教，不胜感激！
最后附上几张近日出图作品。其中假相当位温有经过平滑处理，出图看起来自然一些，不然折角太多。
有需要数据的或者代码部分需要讨论的，欢迎留言吧。因为上传图片大小限制，仅用截图。

Masterpiece

单站时间剖面的话就和经纬度一样弄就好了啊，只不过是X轴换成时间轴而已。
matplotlib的X和Y轴都是可以直接接受python中各种时间格式的。连续的时间序列，千万不要傻傻的range(0,24,1)，然后再ax.set_xticklabels(['2020-01'....])，别用这种笨蛋操作就行

平流层的萝卜

谢谢分享，附上源代码就更好了哈

bahzhong

谢谢分享，附上源代码就更好了哈！！！！！！！！！！！！！！

qxtjls

非常好，能否把源码发过来qq:78072557

t_imba

庄首席分享点代码

Eegle

Masterpiece 发表于 2020-7-20 11:39
单站时间剖面的话就和经纬度一样弄就好了啊，只不过是X轴换成时间轴而已。
matplotlib的X和Y轴都是可以直 ...

单站的话时间剖面的话，有个疑问就是我不懂如何将几个时次的再分析资料进行合并，还是可以单独读取出来？或者是用CDO进行处理。

Masterpiece

Eegle 发表于 2020-7-21 08:46
单站的话时间剖面的话，有个疑问就是我不懂如何将几个时次的再分析资料进行合并，还是可以单独读取出来？ ...

我觉得可以尝试设计一个循环逐个读文件，然后stack。xarray比较推荐，ndarray的话麻烦一些。
如果能用CDO直接拼接那更好了。

urnotcotton

人生苦短，我要学python！马住！

灭火器

Masterpiece 发表于 2020-7-20 11:39
单站时间剖面的话就和经纬度一样弄就好了啊，只不过是X轴换成时间轴而已。
matplotlib的X和Y轴都是可以直 ...

但是当你要进行后续标记的话，就算直接接受时间格式，也会发现X轴实际上就是range(0,24,1)吧。直接给出时间只是看起来更简单一些而已。