转帖 NCEP资料扫盲
· 美国国家环境预报中心（NCEP）和国家大气研究中心（NCAR）联合执行的全球大气40年资料再分析计划通过CDC（Climate Dianogistic Center）利用磁带的形式向外发行。现在把资料的基本情况作一简单的介绍。
1 资料分类
该资料集分：等压面资料、地面资料、通量资料
1．1等压面资料
资料格距：2.50* 2.50的经纬网格
网格点数：144* 73个格点
资料范围：900N～900S，O0E～357.50E
等压面层：共17层（hPa），1000，925，850，700，600，500，400，300，250，200，150，100，70，50，30，20，10
资料文件：文件名由变量名的缩写和年份组成，如：air.83，表示1983年各等压面温度。
资料内容:各资料的说明见表1
资料存放方式：每一个要素一年为一个数据文件；在文件中，先存放第1天第1层（l000）的值、…、第17层（10）的值；第2天第1～17层的值、…、该年最后一天第1～17层的值。
1．2地面资料
资料格距：2．50 * 2．50的经纬网格
网格点数：144 * 73个格点
资料范围：900N～900S,00 E～357.50E
资料层：地面或近地层（0．995层）
表1 等压面资料说明 变量名缩写 物理量 单位 air 温度 0.1K
hgt 位势高度 m
rhum 相对湿度 %
shum 比湿 0.00001 kg/kg
omega 垂直速度 0.001 Pa/s
uwnd 纬向风速 0.1m/s
vwnd 经向风速 0.1m/s 资料文件：文件名由变量名的缩写、层和年份组成，如：air．Sig995.83，表示1983年地面温度。
资料内容：各资料的说明见表2
资料存放方式：每一个要素一年为一个数据文件；在文件中，先存放第1天的值、第2天的值、…、该年最后一天的值。 表2 地面资料说明 变量名缩写和层 物理量 单位 air．sig995 温度 0.1K
lftx.sfc 地面抬升指数 0.1K
lftx4.sfc 最佳（4层）地面抬升指数 0.1K
omega.sig995 垂直速度 0.001Pa/s
pottmp.sig995 位温 0.1K
pr-wtr．eatm 可降水量（整层气柱） 0.1kg/m2
pres.sfc 地面气压 10Pa
rhum.sig995 相对湿度 %
slp 海平面气压 10Pa
uwnd．Sig995 纬向风速 0.1m/s
vwnd.sig995 经向风速 0.1m/s
hgt.sfc 地形高度 m
land 海陆分布 1．3通量资料
资料网格：T62高斯格点，192* 94个格点
资料范围：88.5420N～88.5420S，00E～358.1250E
资料文件：文件名由变量名的缩写和年份组成，如：pres．hcb．83，表示1983年高云底的气压。
资料内容：各资料的说明见表3
资料存放方式：每一个要素一年为一个数据文件；在文件中，先存放第1天的值、第2大的值、…、该年最后一天的值。 表3 通量资料说明 变量名缩写和层 物理量 单位 csulf.ntat 净空向上长波通量 W/m2
csusf.ntat 净空向上短波通量 W/m2
dswrf.ntat 向下短波辐射通量 W/m2
pres.hcb 高云底气压 10Pa
pres.hct 高云顶气压 10Pa
pres.lcb 低云底气压 10Pa
pres.lct 底云顶气压 10Pa
pres.mcb 中云底气压 10Pa
pres.mct 中云顶气压 10Pa
tcdc．eatm 总云量 %
ulwrf.ntat 向上长波辐射通量 W/m2
uswrf.ntat 向上短波辐射通量 W/m2 2 资料使用
以上资料用netCDF(Netware Communication Data Format)格式以压缩二进制的形式存储。
在机器上安装支持netCDF格式的GrADS绘图系统，我们以两个简单的例子来说明如何使用该资料集。
例1：显示1960年5月3日500 hPa高度场，假设该资料文件：hgt.60已在当前目录，进入CrADS:
ga＞sdfopen hgt.60 〈回车〉 （扫开支件）
ga>set z 6 <回车> （第6层为500 hPa）
ga＞sett 123 <回车> （第123日为5月3日）
ga>dhgt <回车> （d表示显示水，hgt是变量缩写）
此时屏幕显示的是1960年5月3日500hPa高度图。
例2：读出1960年5月3日～10日共8日的北半球500hPa位势高度场，进入GrADS:
ga＞sdfopen hgt．60 <回车> （打开文件）
ga＞set x l l44 <回车> （X方向整个纬圈）
ga＞set y 37 73 <回车> （纬度0～900N）
ga＞set z 6 <回车> （第6层为500hpa）
ga＞set t 123 130 〈回乍〉 （第123～130日为5月3～10日）
ga＞set fwrite h500．grd 〈回车〉 （设置输出文件名为：h500.grd）
ga＞set gxout fwrite 〈回车〉 （设置输出）
ga＞d hgt 〈回车〉 （d表示显示，hgt是变量缩写）
此时，文件：h500.grd中包含了l960年5月3日～10日共8日的北半球500hpa位势高度场资料，相应的可以用如下的FORTRAN程序把它读出:
DIMENSION H(144,37,8)
OPEN(1，FILE=‘H500．GRD’，FORM＝‘UNFORMATTED’，ACCESS＝‘DIRECT’，RECL=144*37*8*4）
READ（1，REC=1）H
.
.
.
STOP
END nc格式文件的读取 下面给出使用Grads读取nc格式文件的一个范例脚本文件（.gs文件）： 以位势高度场为例（红色字体为解释说明语句；蓝色字体为输入的命令，也就是gs文件的内容） ‘reinit’ ‘sdfopend:\xxxx\hgt.mon.mean.nc ‘ （打开需要的nc文件，注意路径） ‘setgxout fwrite’ ‘setfwrite d:\xxxxxx\hgt.bin’ （指定要输出的二进制文件名和路径） ‘set lon0 357.5’ ‘set lat-90 90 ‘ （设定写出区域范围，这是全球范围，第一句是必需的，如果是用默认，则会在x方向输出为145个点，要注意） ‘set lev1000’ （设定要输出的层次） ‘set t 1640’ （设定时间范围） ‘dhgt’ （输出） ‘reinit’ 这样就生成了需要的二进制文件，其对应的ctl文件需要另外给出。 以上是输出单层的二进制文件，把多层的数据放在同一个二进制文件中，就要使用循环，根据grads规定的数据存放次序（依次为经度、纬度、高度、变量、时次），如下： ‘reinit’ ‘sdfopend:\xxxx\hgt.mon.mean.nc’ （打开需要的nc文件，注意路径） ‘setgxout fwrite’ ‘setfwrite d:\xxxxxx\hgt.bin’ （指定要输出的二进制文件名和路径） ‘set lon0 357.5’ ‘set lat-9090’ （设定写出区域范围，这是全球范围，第一句是必需的，如果用默认set lon 0 360，则会在x方向输出为145个点，要注意） t=a （a为起始时次） while（t<=b） （开始循环，b为结束时次） ‘set t’t （设定时次） ‘set lev1000’ （设定要输出的层次） ‘d hgt‘ （输出） ‘set lev925’ （设定要输出的层次） ‘d hgt‘ （输出） ‘set lev850’ （设定要输出的层次） ‘d hgt‘ （输出） ‘set lev700’ （设定要输出的层次） ‘d hgt‘ （输出） ‘set lev600’ （设定要输出的层次） ‘d hgt‘ （输出） ‘set lev500’ （设定要输出的层次） ‘d hgt‘ （输出） 。 。 。 （可以添加任意的层次） 。 （由于高度分布不连续而且数量有限，所以用这种方法） 。 t=t 1 endwhile （结束循环） ‘reinit’ 继美国环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NCAR)联合推出月平均再分析资料（1949-01）和日平均再分析资料（1958-01-01）后，最近又正式对外发布逐6h再分析资料集（1958-01-01T00），这为研究天气尺度和中尺度系统变化过程提供了良好的条件，并能为中尺度数值模式及区域气候模式提供初始场和侧边界条件。
该资料以netCDF(netware Common Data Form)的形式存储，通常可用COLA发展的自由软件GrADS或PMEL发展的可视化自由软件FERRET和RSI提供的商用软件包IDL进行操作处理，逐6h再分析资料集包括7个基本气象要素，根据变量名逐年生成独立文件。气温、位势高度、纬向风和经向风文件容量均为521Mb/a（17层）；相对湿度和比湿文件容量均为245Mb/a(8层）；垂自速度文件容量为367Mb/a（12层）。因此全部42年7要素逐6h再分析资料需要124Gb的介质存储，资料量极其庞大。中心近期已获得1969、1980、1991和1998年完整的资料集（注：这些年份是在近30年来长江流域4个降水正异常年份。
NcEP／NCAR全球逐6h再分析资料一览表 光盘编号 变量名 文件名 文件容量（Mb） 单位 比率 A 气温 air 521 K 10-1 B 位势高度 hgt 521 m 100 C 相对湿度 rhum 245 % 100 C 比湿 shum 245 kg.kg-1 10-5 D 垂直速度 omega 367 Pa.s-1 10-1 E 纬向风 uwnd 521 m.s-1 10-1 F 经向风 vwnd 521 m.s-1 10-1
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窥视卡
雷达卡
发表于 2018-3-3 16:53:21
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显身卡
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