用GrADS制作ncep再分析资料气象要素图
grads处理多个ctl文件和nc文件
grads处理多个ctl文件和nc文件2011-10-10 21:03:59| 分类：grads学习| 标签：|举报|字号大中小订阅下载LOFTER我的照片书 |用grads处理多个相同格式的数据时若单个单个处理非常麻烦，当文件非常多的时候是单个处理是不实际的。
下面介绍一种方法;第一步，在这种情况下可以重新写一个ctl描述文件，其文件变量都和已知的ctl相同，若原来的n 文件只是时间不同，那么新描述文件的时间维数是所有原文件的时间的和。
同样，若其他维数不同时也用同样的方法处理。
第二步，在第一行之后添加一行：options template 表示多个时间序列原始数据文件想用一个描述文件统一地描述。
这些原数据的原文件名由dset定义的形势命名文件名。
第三步，修改dset 的文件名。
原路径不变，把文件名用％表示。
其中：％y2 代表两位数年％y4 代表四位数年％m1 代表一位或者两位数的月％m2 代表两位数月（用0补齐1位数）％mc 3个字符月份的缩写％d1 1或2位天％d2 两位天％h1 1或者2位时％h2 2位时例如：原文件其中之一的文件名为gdas2006050812f00，且所有文件只有天和时的变化那么新描述文件的文件名为：gdas200605%d2%h2f00另外如果源文件里有index项的话，需要修改其idx的文件名，假设改成fnl.idx。
并用在dos下用gribmap函数生成一个新的idx文件。
gribmap -e -i fnl.ctl（加绝对路径）open fnl.ctl就可以打开所有文件。
*************************************************************************************************************** *******************若想要提取从1951-2006年56年nc文件中的某些数据，一个一个处理非常麻烦，这里介绍种较为简易的方法。
气象绘图软件GrADS使用要点
lat 10( 或为其他固定值 ) t 1 12( 或为其他变化区间 )
d aave( V ar, lon= 0, lo n= 10, lat = 10, lat = 20) 另外 , 在 G rA DS 中 定义变量 ( define 命令 ) 时 , 该 变量的维数 就是 当定 义该 变量 时 Gr AD S 的当 前维 数。所以 , 定 义 了的 变 量 ( define 命 令 ) 都 是 有 维数 的。如果超出 了该 变量 的维 数 对该 变量 进 行操 作 , 将得出意外的结果 ( 或缺测值 ) 。 4 坐标转换 在 G rA DS 中多 处 涉及 到坐 标 的转 换问 题。在
d ave( V ar, lon= 100, lo n= 120) 又如 , 我们在 实际 中经 常遇 到 要将 一个 小 区域 的面积平均的时间 变化曲 线画出。一 般容易 错误地 将 X、 Y 方向的维数设为 : set lon 0 10( 或为其他变化区间 ) set lat 10 20( 或为其他变化区间 ) 正确的办法应将 X 、 Y 方向的 维数设 为固定 , 只 有 T 方向的维数是变化的 , 如下 :
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气象部门使用的绘 图分析 软件。它不 仅能够 实现图 形的绘制 , 还能对资料进行分析和计算。 由于 G rA DS 的后续版本不 断推出 , 且有 许多气 象工作者参 与编 程和 开发 , 所 以在 实际 工作 当 中我 们应当大力应用推广 它。 参考文献
[ 1] 郭品文 , 刘宣飞 G rAD S 气象绘图系统用户使用手册 国家自然科学基金委员会地球科学部南 京气象学 院大气资 料服务中心 [ 2] Brian Dogy , M ike Fi ori no, G rAD S user s manual, Cen t er f or 0cean -Land -A t mosphere St udies, Inst it ue for Gl obal En vironment an d S ociet y
4种常用气象作图软件在绘制站点雨量图中的应用
4种常用气象作图软件在绘制站点雨量图中的应用使用ArcGIS、Surfer、GrADS、NCL 4种气象常用的作图软件进行了站点雨量图绘制，介绍了其较为详细的操作步骤、部分源程序及所得的图像，并对每种软件在绘制站点雨量图时的优劣进行了比较。
结果表明，4种软件在绘图中各有优势，使用者可根据喜好自行选择。
推荐使用NCL和Surfer软件来绘制站点雨量图，这2种软件在站点数据的插值和圖像的绘制中相对更为便捷，绘制的图形也极为美观。
NCL[1]、GrADS[2]、Surfer[3]、ArcGIS[4]都是常用的作图软件，均在气象领域有着广泛的应用。
NCL（NCAR Command Language）是美国国家大气中研究中心（NCAR）专为科学数据处理及可视化而设计的绘图软件，尤其在气象数据分析处理方面优势明显，且绘制图形细腻美观。
GrADS（Grid Analysis and Display System）是美国马里兰大学气象系开发的一款气象数据分析绘图软件，具有操作简单、功能强大、显示快速等特点。
Surfer是美国Golden Software公司开发的一款绘制2D、3D图形的软件，具有强大的插值和绘图能力，在地学和气象学领域应用广泛。
ArcGIS是美国ERSI公司开发的一套完整的GIS平台产品，具有强大的地图制作、空间数据管理、空间分析、空间信息整合、发布与共享功能，也可用于气象领域的图形绘制。
目前，关于上述几种软件在气象上绘图应用的文献报道较多[5-8]，但大多报道都比较简单，部分文献没有给出源程序，而同时使用几种软件进行绘图的文献则相对较少。
笔者使用上述4种作图软件，分别对江苏省常州市的站点雨量进行了绘图，给出了较为详细的操作步骤和部分源程序及所得的图像，并比较了各种软件在绘制站点图时的优劣，以期为相关人士绘制站点雨量图提供参考。
1数据资料使用的试验数据为江苏省常州市80个自动站（3个国家站、77个区域站）2017年3月13日的24 h雨量（文件名为rain.txt），数据包括序号、经度、纬度、站名和雨量（如表1所示），来源为常州市气象局。
NCEP FNL全球分析资料的解码及其图形显示
美国NCEP FNL全球分析资料在Windows XP系统上的解码及其图形显示软件简介邓伟1马振升2田宏伟1陈海波1张永涛3申占营1（1河南省气象科学研究所，郑州 450003；2 河南省培训中心，郑州 450003； 3 河南省监测网络处，郑州 450003）摘要：介绍了美国环境预报中心（NCEP）FNL资料的相关内容内容，该资料由于分辨率较高且融合了大量的观测资料及卫星反演资料而被广泛用于数值模式及天气、气候的诊断分析研究中。
本文的重点在于对该类资料解码程序及绘图时所需控制文件、索引文件生成方法的介绍。
通过对批处理命令的介绍，可以为大量FNL资料的解码及绘图处理提供一定的参考作用。
关键词：NCEP FNL资料；Dos环境；grib1码；wgrib解码；GrADS绘图引言继美国国家环境预报中心（NCEP）/美国国家大气研究中心（NCAR）提供的全球再分析资料之后，NCEP又为广大科研工作者提供了FNL 全球分析资料(Final Operational Global Analysis，以下简称为“FNL资料”)。
当前发布的FNL资料由于比再分析资料具有更高的时间、空间分辨率而逐渐得到学者的更多关注。
由于当前的FNL资料充分同化了尽可能全面的观测资料，NCEP认为：与其他资料相比较，FNL资料作为长期业务模式存档分析资料“可能是最好的选择”。
国内对NCEP再分析资料要素的分析、比较及可信度检验工作开展的较多[1-4]，而对FNL 资料的可信度研究相对较少。
周青等[5]利用2005年的FNL资料与中国753个台站观测的地表温度和地面1.5m高气温从时次变化和空间变化等方面进行了对比分析，研究表明：除青藏高原、内蒙古东部、四川盆地外,大部分地区的FNL资料较观测值偏低，在东北、西北尤其是青藏高原和云贵高原、西南部地区FNL资料的误差相对较大；FNL资料的气温值在我国东南地区与观测值比较接近，大部分地区FNL的分析值低于观测值，而且，夏季和观测值接近的程度要比冬季好。
用GrADS制作ncep再分析资料气象要素图
文章编号:1007-6190(2004)04-0035-02用G rADS制作ncep再分析资料气象要素图杨兆礼(中国气象局广州热带海洋气象研究所,广州 510080)中图分类号:P409 文献标识码:B G rads气象图形系统是目前国内外气象界通用的标准图形环境之一。
用它来画气象要素图很方便。
本文简单介绍了如何使用G rads气象图形系统来对NCEP/NC AR再分析资料进行简单的绘图处理。
1 NCEP/NC AR再分析资料简介NCEP/NC AR再分析资料是美国国家环境预报中心(NCEP)和国家大气研究中心(NC AR)采用美国全球气候资料同化分析系统进行四维同化分析后获得的全球同化资料。
其全部历史资料来源于美国国家气候资料中心(NC DC)。
使用ncdum p命令,可以看到高空NCEP/NC AR 再分析资料的属性如表1所示。
每天共有4个时次,有73个纬度和144个经度,等压面共有8～17层(hPa),分别是:1000,925,850,700,600,500,400, 300,250,200,150,100,70,50,30,20,10hPa。
表1 NCEP高空等压面再分析资料说明(以1991年为例)文件名要素名称单位层次Air.1991.nc气温K°17Hgt1991.nc位势高度m17rhum1991.nc相对湿度%8shum1991.nc比湿kg/kg8omega1991.nc垂直速度pascal/s12uwnd1991.nc风—U分量m/s17vwnd1991.nc风—V分量m/s17 地面NCEP/NC AR再分析资料共有94个纬度和192个经度。
包括了气温、云强迫净长波通量、对流降水率、晴空长波射入通量、射入长波辐射通量、射入日辐射通量、地表热通量、冰盖判示、可能蒸发率、降水率、气压、水径流、风—U分量(10m 处)、风—V分量(10m处)等共42种要素。
2 选择绘图要素NCEP/NC AR再分析资料的文件名中,第1个单词便是我们绘图时要用到的变量名。
气象绘图软件GrADS高级使用技巧
收稿日期:2002-11-1作者简介:高文良,男,31岁,主要从事短期气候预测等研究工作。
气象绘图软件GrADS 高级使用技巧高文良1 刘晓燕2 曾小东3(11成都高原气象研究所 成都 610072; 21阿坝州金川县气象局 62410031阿坝州马尔康县气象局 624000)摘 要:本文通过介绍气象绘图软件GrADS 使用中的一些高级技巧,分析了GrADS Script 语言中的难理解之处,并介绍了在GrADS 中做合成分析和t 检验的程序,可以对学习和使用GrADS 的科研人员起参考、帮助作用,达到事半功倍的效果,促进GrADS 软件的应用更广泛、深入,提高科研人员的工作效率。
关键词:GrADS ;技巧;程序中图分类号:TP391文献标识码:C文章编号:1003-7187(2002)04-0057-031 引言气象绘图软件GrADS (Grid Analysis and Dis 2play System )是免费共享软件,可随时从互联网上下载(http :///grads/),后续版本正陆续推出[1]。
GrADS 有丰富的内部函数,可以对数据进行计算和分析处理。
它支持处理格点资料和站点资料,并且支持对GriB 码文件、特殊格式文件(如一字节整型、二字节整型、大中型机器二进制数据等)的直接读取,气象科研领域应用非常广泛[2]。
在其最新1.8SL 9版本中,GrADS 又将应用领域推进到了海洋学科,功能也得到了进一步地增强和扩展。
但在使用GrADS 的过程中,特别是使用GrADS Script 语言编程当中,有一些问题需要特别注意。
因为GrADS Script 语言是一种类似于VB Script (或MA TL AB Script )的高级语言,稍不注意就容易出现错误,且查错十分困难,这点与其他语言有较大的差别。
2 站点数据处理GrADS 中站点数据处理基于格点数据的基础之上,需先将站点数据通过Cressman 客观分析方法内插至格点上,然后再依照格点资料的处理方式对站点资料数据进行分析和处理。
影响河西走廊沙尘暴的因素及一次典型沙尘暴过程的分析
影响河西走廊沙尘暴的因素及一次典型沙尘暴过程的分析河西走廊地区是我国强、特强沙尘暴的多发、频发区，沙尘暴对生产生活，气候环境都带来很大的影响。
本文一方面综合分析影响河西走廊沙尘暴过程的动力因素，下垫面因素，与温度降水的关系，另一方面利用NCEP/NCAR再分析资料，地面系统，3小时一次的地面观测资料，气溶胶光学厚度图等分析了2010年4月24日的一次特强沙尘暴的天气过程。
结果表明：地面冷锋和热低压的加强，加大了冷锋前后的气压梯度，冷锋前后的ΔP 3达到+10hpa，为对流的发展提供了强烈的热力不稳定条件；中西伯利亚至新疆地区形成一狭长深厚的低压槽，自中西部利亚延伸到新疆东南部，穿过青海北部甘肃中部一带，风速较大，形成了一支风速大于20m/s的强西风带；亚欧中高纬地区进行了一次从纬向环流向经向环流变化的过程。
气溶胶光学厚度的高低值变化与沙尘暴过境前中后时期有一个很好对应，过境前低，过境时骤增，过境后高转低，比较直观反映出了本次沙尘暴的过程。
关键词：河西走廊；强沙尘暴；天气系统；气溶胶光学厚度第一章引言河西走廊，东起乌鞘岭，西至古玉门关，南北介于南山（祁连山和阿尔金山）和北山（马鬃山、合黎山和龙首山）间，东西长约1,000公里，南北宽百余公里，为西北—东南走向的狭长平地，形如走廊，称甘肃走廊。
因位于黄河以西，又称河西走廊。
走廊东部，民勤县东西北三面被腾格里和巴丹吉林两大沙漠包围，走廊西部，库木塔格沙漠正以每年4米的速度向其逼近，周围沙源丰富,植被覆盖稀少，气候干旱少雨,冬春换季时冷空气活动频繁,更是我国沙尘暴天气的高发区及重灾区之一。
沙尘暴也称沙暴或尘暴，是指强风扬起地面的尘沙, 使空气浑浊，水平能见度小于1 km的风沙现象。
它作为一种影响范围广、危害程度强的自然灾害,直接或间接影响着环境问题，造成一系列气候效应[1][2]，威胁着人类的生存和发展[3]。
但是陈锦,李东庆等[4]通过大量的数据研究表明近40年河西走廊沙尘暴天气频率呈递减趋势，但强、特强沙尘暴仍时有发生。
GrADS_画图入门PPT课件
命令：query file n
当指定颜色少于等值线条数时，最后一种颜色适用于超出的所有等值线。
等值线标注设置
set clab %.1f 等值线标记方式
set clab on（等值线标数值）/off（不标记）/forded（强制标记）/%gK（在 标记后加上字符K）/%g%%（加上字符%）/%.2f(保留2位小数)/ %03.1f（整数 部分保留3为，若不足3位，前部用0补齐）
GrADS 画图入门
Grid Analysis and Display System
国家气象中心 2008年12月7日
Outline
• 1、grads功能概述(不讲) • 2、Grads数据准备：
（1）ncep资料的直接读取 （2）mm5out_to_Grads,wrfoutput_to_grads （3）二进制格点数据dat的生成和数据描述文件ctl作用 （4）站点数据的准备以及站点图形的绘制
strp 0 0 strike probability strn 0 0 strike number
查询命令
命令：query ctlinfo
ga-> q ctlinfo dset strike024_041714.dat title TC0801-StrkPro14 undef 9999 xdef 101 linear 100 0.5 ydef 81 linear 0 0.5 zdef 2 levels 1000 500 tdef 1 linear 00Z19JUL2005 60mn vars 2 strp 0 0 strike probability strn 0 0 strike number
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报表的预审 , 除了掌握一定的经验 , 还要在每 一次预审时都认真、 细心、 耐心 , 并多设想产生错误 记录的可能性 , 只要擅于借鉴以往的错误 , 避免错 误的再生, 日常值班保证记录的质量, 预审质量就 能保持高水平。
图 3 1991 年 1 月 1 日 00 时 250 hPa 气温剖面图
( 20 ~ 35 N 、 120 ~ 135 E)
draw t itle air NCEP DATA at 1000 hPa in 19919- 6 printim p. gif white 其中, 第 1 行 sdfopen air. 91. nc 用于打开所用 的 ncep 要素文件 , 每 2~ 7 行是写上图的标题 air NCEP DATA at 1000 hPa in 1991- 9- 6 , 第 8 行是 生成名叫 p. gif 的图形文件。
表1 NCEP 高空等压面再分析资料说明 ( 以 1991 年为例 ) 要素名称 气温 位势高度 相对湿度 比湿 垂直速度 风 U 分量 风 V 分量 单位 K m % kg/ kg pascal/ s m/ s m/ s 层次 17 17 8 8 12 17 17
3 3. 1
选择绘图范围
经纬度选择 我们可以使用 set lat 20 35 的格式来选择 20 ~ 35 N 的范围 ( 默认情况为 90 S~ 90 N) , 相应地, 经度范围为 set lon 120 135 。此时用 air. 91. nc 文 件为例生成的 850 hPa 和要素图如图 1 所示。
( 4) 对缺测等异常记录的备注, 要检查是否与 报表里异常记录的时间、 处理结果等一致。 ( 5) 有关受灾情况应记录在纪要栏的重要天气 现象栏。 3 报表的修改 报表预审完后, 还应对 D 文件重新查对一遍, 确认所有疑误记录已纠正再上报, 有时由于急于求 成或其它原因 , 查出了疑误却没修改就上传 , 造成 错情的情况也屡见不鲜。 4 结 语
NCEP/ NCAR 再分析资料的文件名中 , 第 1 个 单词便是我们绘图时要用到的ห้องสมุดไป่ตู้量名。例如其中 的 air. 91. nc, 91 代表了年份, 而 air 便是变量名 , 我 们可用命令 d air 来绘该变量的要素图。
图 2 1991 年 1 月 1 日 00 时的高空气温剖面图
( 10 N 、 60 W~ 60 E, 其它默认)
文件名 Air. 1991. nc Hgt1991. nc rhum1991. nc shum1991. nc omega1991. nc uwnd1991. nc vwnd1991. nc
图 1 1991 年 1 月 1 日 00 时 850hPa 气温图
( 20~ 35 N、 120~ 135 E)
此外, 还可以固定纬度不变 , 只选择经度范围, 此时生成的 是沿经度变化 的剖面图, 如图 2 所示 ( set lon 10) 。
地面 NCEP/ NCAR 再分析资料共有 94 个纬度 和 192 个经度。包括了气温、 云强迫净长波通量、 对流降水率、 晴空长波射入通量、 射入长波辐射通 量、 射入日辐射通量、 地表热通量、 冰盖判示、 可能 蒸发率、 降 水率、 气 压、 水径 流、 风 U 分量 ( 10m 处) 、 风 V 分量 ( 10m 处) 等共 42 种要素。 2 选择绘图要素
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杨兆礼 : 用 GrADS 制作 ncep 再分析资 料气象要素图
2004. 4
3. 2
等压面选择
00 时为 5, 依次类推。例如 , 9 月 6 日 18 时为 1000,
类似地, 我们可以使用 set lev 250 来选择 250 则时次选择为 set t 1000 。 hPa 面上的要素图 , 如图 3 所示。 4 gs 文件的用法 gs 文件是 grads 的控制文件 , 用 grads 命令 run 执 行。 下面 举 个 简 单 例子 说 明 gs 文 件的 用 法 ( ncep. gs) : sdfopen air. 91. nc set lev 925 set t 1000 set lat - 60 80 set lon 50 320 d air
2004. 4 文章编号 : 1007- 6190( 2004) 04- 0035- 02
广东气象
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用 GrADS 制作 ncep 再分析资料气象要素图
杨兆礼
( 中国气象局广州热带海洋气象研究所 , 广州 510080)
中图分类号 : P409
文献标识码 : B
Grads 气象图形系统是目前国内外气象界通用 的标准图形环境之一。用它来画气象要素图很方 便。本文简单 介绍了如何使用 Grads 气象图形系 统来对 NCEP/ NCAR 再分析资料进 行简单的绘图 处理。 1 NCEP/ NCAR 再分析资料简介 NCEP/ NCAR 再分析资料是美国国家环境预报 中心( NCEP) 和国家大气研究 中心 ( NCAR) 采用美 国全球气候资料同化分析系统进行四维同化分析 后获得的全球同化资料。其全部历史资料来源于 美国国家气候资料中心( NCDC) 。 使用 ncdump 命令 , 可以看到高空 NCEP/ NCAR 再分析资料的属性如表 1 所示。每天共有 4 个时 次, 有 73 个纬度和 144 个经度, 等压面共有 8~ 17 层( hPa) , 分别是: 1000, 925, 850, 700, 600, 500, 400, 300, 250, 200, 150, 100, 70, 50, 30, 20, 10hPa 。
3. 3
选择时次 NCEP/ NCAR 再分析资料每天有 4 个时次 , 而
时次选择的用法是用 set t 时次 , 其中, 1 月 1 日 00 时为 1, 06 时为 2, 12 时为 3, 18 时为 4, 1 月 2 日
( 上接 42 页) 2. 9 日照的预审 参照各定时云量、 能见度、 地面温度 , 检查日照 是否有漏计。一般云量少 , 能见度在 3. 0 km 以上 , 应有日照。 2. 10 封面、 封底的预审 封面封底有些数据每月都相同 , 这就造成部分 预审员的粗心大意 , 结果往往在最 简单的地方出 错。 ( 1) 概况、 备注栏内的字母与数字都应在全角 状态下输入( 特别注意标点符号的输入 ) 。 ( 2) 备注栏的日期应在半角状态下输两位数 , 不足十位补 0; 备注内容不能有非正常换行, 输入 的内容一定要连续; 若备注太长, 可以分段写 , 但每 段均要对应有日期。 ( 3) 如有搬迁值班室、 整改观测场等, 日期最好 能备注整改结束日期 , 而且对观测场高度、 气压表 高度等有关数据注意修改正确。