分享10个时间-高度剖面图及gs（温度平流、涡度平流、水汽通量散度、垂直速度......）

qiuba

        精心整理了十个日常应用较多的时间-高度剖面图供大家参考，也对学习中热心帮助过自己的大佬们表示真诚地感谢！由于水平有限，不足之处希望大家多多批评指正！
        以下是剖面图的gs：
'reinit'
'sdfopen d:\grads\data\uwnd.2020.nc'
'sdfopen d:\grads\data\vwnd.2020.nc'
'sdfopen d:\grads\data\rhum.2020.nc'
'sdfopen d:\grads\data\shum.2020.nc'
'sdfopen d:\grads\data\omega.2020.nc'
'sdfopen d:\grads\data\air.2020.nc'
'set t 51 71'
*-----水平散度------
'set lev 1000 100'
'define div=hdivg(uwnd.1,vwnd.2)*1e5'
*-----水汽通量散度------
'set lev 1000 300'
'define qdiv=hdivg(uwnd.1*shum.4*1e3/9.8,vwnd.2*shum.4*1e3/9.8)*(1e5)'
*---------水汽通量--------
'define p=lev'
'define e=exp(17.67*(air.6-273.15)/(air.6-29.65))*(rhum.3/100)*6.112'
'define q=622*e/(p-0.378*e)'
'define q1=uwnd.1*q/9.8'
'define q2=vwnd.2*q/9.8'
*--------计算假相当位温----------
'define br=(0.1158*log(rhum.3)-1.5332787)*air.6-789.92816'                              
'define cr=789.92816*air.6'                                                         
'define tc2=(-br-sqrt(br*br-4*cr))/2.0'                                               
'define pc2=lev*pow(tc2/air.6,3.5005574)'                                                        
'define etc2=6.1078*pow(273.16/tc2,5.1347779)*exp(3148.0973*(tc2-273.16)/(126.06334*tc2))'   
'define wc2=0.622*etc2/(pc2-etc2)'                                                        
'define ed2=tc2*pow(1000.0/(pc2-etc2),0.28765924)'                                          
'define lc2=2500.79-2.3697*(tc2-273.16)'                                                  
'define eqt=ed2*exp(wc2*lc2/1.0048/tc2)'
*--------计算温度平流----------
'define pi=3.1415726'
'define r=6.356e6'
'define dtx=cdiff(air.6,x)'
'define dty=cdiff(air.6,y)'
'define dx=cdiff(lon,x))*cos(lat*pi/180)*pi/180*r'
'define dy=cdiff(lat,y)*pi/180*r'
'define advT=-(uwnd.1*dtx/dx+vwnd.2*dty/dy)'
'define advT=advT*1e5'  
*--------计算涡度平流----------   
'set lev 1000 100'
'define vor=hcurl(uwnd.1,vwnd.2)'
'define dtx=cdiff(vor,x)'
'define dty=cdiff(vor,y)'
'define dx=cdiff(lon,x)*3.1416/180'
'define dy=cdiff(lat,y)*3.1416/180'
'define advE=-1*( (uwnd.1*dtx)/(cos(lat*3.1416/180)*dx)+vwnd.2*dty/dy)/6.37e6'
'define advE=advE*1e10'  
*--------计算涡度 ----------
'set lev 1000 100'
'define vort=hcurl(uwnd.1,vwnd.2)*100000'
*---------计算气温--------
'define T=air.6-273.15'
*--------GRADS设置------------
'set grads off'
'set grid off'
'set csmooth on'
'set map 15 1 9'
'set parea 1 10.2 1.5 8'
'set xlopts 1 6 0.14'
'set ylopts 1 6 0.14'
'set font 0'
*---------输出图形1------------
'set lev 1000 300'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
*'set xlint 6'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
'set cint 0.1'
*'set cmax 0'
'd qdiv'
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 0.1'
'set cthick 1'
*'set clskip 1'
'd qdiv'
'writehz 0.4 4 气压（hPa） 1 2 1 1.3 0.6 90 11'
'writehz 1 8.1 水汽通量散度 1 2.5 1 1.3 0.6 0 11'
'writehz 0.5 1.0 1月13日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 2.4 1.0 1月14日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 4.3 1.0 1月15日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 6.1 1.0 1月16日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 8.0 1.0 1月17日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 9.8 1.0 1月18日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'printim d:\grads/1/qdiv.png white'
'c'
*---------输出图形2------------
'set grads off'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout contour'
'set ccolor 2'
'set clopts 2'
'set cint 1'
'set cthick 3'
'set clskip 1'
'd eqt'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 1'
'set cthick 3'
'set clskip 1'
'd eqt'
'writehz 0.4 4 气压（hPa） 1 2 1 1.3 0.6 90 7'
'writehz 1 8.1 假相当位温 1 2.5 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 0.5 1.0 1月13日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 2.4 1.0 1月14日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 4.3 1.0 1月15日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 6.1 1.0 1月16日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 8.0 1.0 1月17日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 9.8 1.0 1月18日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'printim d:\grads/1/jia.png white'
'c'
*---------输出图形3------------
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
*'set xlint 6'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout contour'
'set clopts 0'
'set gxout shaded'
'set cint 0.6'
'd mag(q1,q2)'
'set gxout barb'
'set ccolor 2'
'd uwnd.1*2.5;vwnd.2*2.5'
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 0.6'
'set cthick 1'
'set clskip 1'
'd mag(q1,q2)'
'writehz 0.4 4 气压（hPa） 1 2 1 1.3 0.6 90 11'
'writehz 1 8.1 水汽通量 1 2.5 1 1.3 0.6 0 11'
'writehz 0.5 1.0 1月13日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 2.4 1.0 1月14日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 4.3 1.0 1月15日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 6.1 1.0 1月16日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 8.0 1.0 1月17日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 9.8 1.0 1月18日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'printim d:\grads/1/q.png white'
'c'
*---------输出图形4------------
'set lev 1000 100'
'set grads off'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300 250 200 150 100'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
'set cint 0.07'
*'set cmax 0'
'd omega.5'
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 0.07'
'set cthick 1'
'd omega.5'
'writehz 0.4 4 气压（hPa） 1 2 1 1.3 0.6 90 7'
'writehz 1 8.1 垂直速度 1 2.5 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 0.5 1.0 1月13日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 2.4 1.0 1月14日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 4.3 1.0 1月15日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 6.1 1.0 1月16日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 8.0 1.0 1月17日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 9.8 1.0 1月18日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'printim d:\grads/1/omega.png white'
'c'
*---------输出图形5------------
'set grads off'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300 250 200 150 100'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
'set cint 0.5'
*'set cmax 0'
'd div'
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 0.5'
'set cthick 1'
*'set clskip 1'
'd div'
'writehz 0.4 4 气压（hPa） 1 2 1 1.3 0.6 90 7'
'writehz 1 8.1 散度 1 2.5 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 0.5 1.0 1月13日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 2.4 1.0 1月14日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 4.3 1.0 1月15日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 6.1 1.0 1月16日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 8.0 1.0 1月17日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 9.8 1.0 1月18日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'printim d:\grads/1/div.png white'
'c'      
*---------输出图形6------------
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
*'set xlint 6'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300 250 200 150 100'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
'set cint 1'
*'set cmin 0'
'd vort'
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 1'
'set cthick 1'
*'set clskip 1'
'd vort'
'writehz 0.4 4 气压（hPa） 1 2 1 1.3 0.6 90 11'
'writehz 1 8.1 涡度 1 2.5 1 1.3 0.6 0 11'
'writehz 0.5 1.0 1月13日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 2.4 1.0 1月14日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 4.3 1.0 1月15日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 6.1 1.0 1月16日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 8.0 1.0 1月17日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 9.8 1.0 1月18日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'printim d:\grads/1/vort.png white'
'c'
*---------输出图形7------------
'set grads off'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300 250 200 150 100'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
'set cint 4'
*'set cmax 0'
'd T'
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 4'
'set cthick 1'
'd T'
'writehz 0.4 4 气压（hPa） 1 2 1 1.3 0.6 90 7'
'writehz 1 8.1 气温 1 2.5 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 0.5 1.0 1月13日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 2.4 1.0 1月14日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 4.3 1.0 1月15日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 6.1 1.0 1月16日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 8.0 1.0 1月17日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'writehz 9.8 1.0 1月18日 1 2 1 1.3 0.6 0 7'
'printim d:\grads/1/T.png white'
'c'
*---------输出图形8------------
'set lev 1000 300'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
*'set xlint 6'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
*'set cmin 0'
'set cint 2'
'set cthick 1'
'set clskip 1'
'd advT'            
*量级为10的-5,单位是10-5K/s
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 2'
'set cthick 1'
*'set clskip 1'
'd advT'      
'set font 10'
'writeslhz 0.5 4 气压(hPa) fsj 2 1 1.3 0.75 90'
'writeslhz 1 8.1 温度平流 FSJ 2.5 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 0.5 0.9 1月13日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 2.4 0.9 1月14日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 4.3 0.9 1月15日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 6.1 0.9 1月16日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 8.0 0.9 1月17日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 9.8 0.9 1月18日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'printim d:\grads/1/advT.png white'
'c'
*---------输出图形9------------
'set lev 1000 100'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
*'set xlint 6'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300 250 200 150 100'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
*'set cmin 0'
'set cint 5'
'set cthick 1'
'set clskip 1'
'd advE'            
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 5'
'set cthick 1'
*'set clskip 1'     
'd advE'      
'set font 10'
'writeslhz 0.5 4 气压(hPa) fsj 2 1 1.3 0.75 90'
'writeslhz 1 8.1 涡度平流 FSJ 2.5 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 0.5 0.9 1月13日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 2.4 0.9 1月14日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 4.3 0.9 1月15日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 6.1 0.9 1月16日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 8.0 0.9 1月17日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 9.8 0.9 1月18日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'printim d:\grads/1/advE.png white'
'c'
*---------输出图形10------------
'set lev 1000 300'
'set lon 116.39'
'set lat 39.92'
'set zlog on'
*'set xlint 6'
'set ylevs 1000 925 850 700 600 500 400 300'
'set xlabs 20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20|02|08|14|20'
'set gxout shaded'
*'set cmin 50'
'set cint 10'
'set cthick 1'
'set clskip 1'     
'd rhum.3'      
'run cbarn.gs'
'set ylpos 0 r'
'set gxout contour'
'set cint 10'
'set cthick 1'
*'set clskip 1'
'd rhum.3'      
'set font 10'
'writeslhz 0.5 4 气压(hPa) fsj 2 1 1.3 0.75 90'
'writeslhz 1 8.1 相对湿度 FSJ 2.5 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 0.5 0.9 1月13日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 2.4 0.9 1月14日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 4.3 0.9 1月15日 FSJ 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 6.1 0.9 1月16日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 8.0 0.9 1月17日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'writeslhz 9.8 0.9 1月18日 fsj 2 1 1.3 0.6 0'
'printim d:\grads/1/rhum.png white'
;

qiuba

river 发表于 2020-3-25 21:32
这个明显不对啊，你没有仔细看别人的帖子吧。
ω = -ρɡw  这是公式，帖子里都说了，给omega扩大10 ...

非常感谢！我对omega*100的含义明白了，是扩大100倍达到U、V风速的量级呀!这也验证了3月18日华北地区出现8-9级，甚至达到11级大风的剖面图上的气流大小问题，基本上和实际相吻合。这是我的剖面图：

hbl1021

感谢楼主分享，很实用

qiuba

        关于在垂直速度的使用过程中，通常要把P坐标系下的垂直速度换算成Z坐标系下的垂直速度,这样根据P坐标系下的垂直速度换算公式ω=﹣ρɡw，就可以解决了。
        具体换算：
        1、修改gs中的语句'd omega.5'为'd omega.5*（-3.6）'.利用1Pa/s=-3.6hPa/H,这样就把P坐标系下的垂直速度（Pa/s）换算成Z坐标系下的垂直速度（hPa/H）了，正值代表下沉速度，负值代表上升速度。
        2.  修改gs中的语句'd omega.5'为'd omega.5*（-100）'.利用1Pa/s=-100m/s,这样就把P坐标系下的垂直速度（Pa/s）换算成Z坐标系下的垂直速度（m/s）了，正值代表下沉速度，负值代表上升速度。

river

qiuba 发表于 2020-3-19 11:06
关于在垂直速度的使用过程中，通常要把P坐标系下的垂直速度换算成Z坐标系下的垂直速度,这样根据P坐 ...

这个地方有问题，本身omega是负值表示上升，正值表示下沉。你在单位换算过程中已经 乘了“负号”，所以最终图形正值表示上升，负值表示下沉。

qiuba

river 发表于 2020-3-21 22:17
这个地方有问题，本身omega是负值表示上升，正值表示下沉。你在单位换算过程中已经 乘了“负号”，所以最 ...

非常感谢大佬的点评!确实疏忽了，不应该乘以‘-’号，我这就纠正。

qiuba

qiuba 发表于 2020-3-19 11:06
关于在垂直速度的使用过程中，通常要把P坐标系下的垂直速度换算成Z坐标系下的垂直速度,这样根据P坐 ...

纠正一下，在计算时不要乘以负号。
下图为改过的图例：

qiuba

river 发表于 2020-3-21 22:17
这个地方有问题，本身omega是负值表示上升，正值表示下沉。你在单位换算过程中已经 乘了“负号”，所以最 ...

        请问river，1Pa/s=100m/s,这个单位换算正确吗？

qiuba

qiuba 发表于 2020-3-23 14:34
请问river，1Pa/s=100m/s,这个单位换算正确吗？

应该是1pa/s=0.1m/s吧。

river

qiuba 发表于 2020-3-23 14:34
请问river，1Pa/s=100m/s,这个单位换算正确吗？

    这个明显不对啊，你没有仔细看别人的帖子吧。
ω = -ρɡw  这是公式，帖子里都说了，给omega扩大100倍，只是为了让它的量级和U V 的m/s 达到一个级别。
    至于前面的正值表示上升还是下降的这个问题，你只要在文章里说清楚正值负值代表的意思就行了，并不是说不能乘以负号。我之所以提出来是因为你搞错了它代表的意思。那有人就愿意乘以负号，让负值表示上升，正值表示下沉，只要在文章里说清楚，有什么问题吗。