，会出现个三角形，点击查看即可 前言 之前的文章中，有朋友提出水汽通量散度剖面图怎么画，那么我们来探索一下 项目目标 本项目旨在通过 Python 编程语言，结合气象数据处理库（如 xarray、metpy...项目功能 计算数据存为nc 以下是实现整层水汽通量散度剖面图的核心代码： import xarray as xr import numpy as np from metpy.units import units...--- ds : xarray.Dataset 包含气象数据的数据集 output_path : str 保存 NetCDF 文件的路径 time_idx...Dataset 并指定变量名 div_q_ds = div_q.to_dataset(name='moisture_flux_divergence') # 保存为 NetCDF...剖面图的绘制：使用 metpy 和 matplotlib 绘制水汽通量散度剖面图，并嵌入小地图显示剖面路径。 如果想计算其他气象变量的剖面，先计算后将其存为有经纬度的nc文件再使用metpy函数即可
WRF | WRF散度计算步骤及Python可视化实现 Image Name 关注我获取更多学习资料，第一时间收到我的Python学习资料，也可获取我的联系方式沟通合作 环境设置 依赖 wrf-python...metpy 数据处理 import numpy as np import xarray as xr import metpy.calc as mpcalc from metpy.interpolate...wrf import getvar, interplevel, to_np import matplotlib.pyplot as plt import cartopy.crs as ccrs from netCDF4..._2019-08-08_19_00_00" ncfile = Dataset(file_path) # 获取需要的变量 u = getvar(ncfile, "ua") # 纬向风 (m/s) v...的插值函数做个两种方法做个对比，但是其函数对于数据的要求比较苛刻，不太适合wrf数据 还是放弃了
WRF散度计算步骤及Python可视化实现2.0 项目概述 在气象家园论坛中，有用户对WRF模式输出的散度计算感到困惑。本项目旨在介绍WRF散度的计算方法，并提供Python可视化实现。..._2019-08-08_19_00_00" ncfile = Dataset(file_path) # 获取需要的变量 u = getvar(ncfile, "ua") # 纬向风 (m/s) v...： 传统循环方法计算速度较慢，特别是对于多层数据 方法二和方法三避免了循环，计算效率更高，方法二速度最快 代码简洁性： 方法三最为简洁，直接利用metpy的内置函数 方法二需要手动扩展维度 推荐方法：...对于新版本metpy，推荐使用方法三 对于旧版本，可以使用方法二 注意事项： 使用时会收到维度警告，可以安全忽略或通过指定维度消除 计算结果可能存在微小差异，主要源于浮点精度和算法实现 可视化示例 #...，推荐使用metpy的内置函数 避免循环可以显著提高计算效率，特别是处理多层数据时 计算结果可以通过xarray和matplotlib方便地进行可视化 参考资料 气象家园论坛讨论 Stack Overflow
下面将展示如何从WRFOUT数据中计算相对涡度，绝对涡度，位涡及其可视化 相对涡度 实际上我们天气学所用的相对涡度应该称之为：相对涡度的垂直分量 导入计算与可视化库 from wrf import uvmet...as mpcalc from metpy.units import units import metpy.constants as constants 提取所需变量 计算相对涡度所用的metpy.calc.vorticity...1/second，通常在绘图时会乘个1e5 绘制850hPa相对涡度分布图 绝对涡度 绝对涡度等于相对涡度加行星涡度f（也是垂直分量） wrfpython可以直接使用getvar函数提取，变量名是avo..., 'pvo', timeidx=0) pvo850 = interplevel(pvo, p, 850) pvo850 绘制850hPa位涡分布图 验证相对涡度计算结果:使用avo减去利用metpy计算的行星涡度的垂直分量...at 0x7f11fbdc3c10> 可见差别较小，使用metpy计算的结果可信 完整代码与文件在这里，文件在注册社区账号点击左侧文件标识可下载，代码需要右上角在线运行
通过使用WRF模式的输出数据（通常是WRFOUT文件），我们可以计算并绘制LWC和IWC在空间上的分布图。...然后，通过将这些变量与空气密度相乘，我们可以得到LWC和IWC的质量（以克/千克为单位）。...最后，我们使用Python中的科学计算库（如metpy、netCDF4和WRF-Python）以及数据可视化库（如Matplotlib和Cartopy）来进行数据处理、计算和绘图。...as mpcalc import xarray as xr from metpy.units import units import matplotlib.pyplot as plt from matplotlib.cm...as mpcalc import metpy.constants as constants 变量提取与计算 In [3]: # 读取WRFOUT文件 ncfile = Dataset("/home/mw
python-gallery conda env create -f environment.yml Introduction to Python 此部分主要介绍了以下内容： Git和GitHub使用...Python的安装 Jupyter Lab的使用方法 Python基本语法 Python科学应用库 大气科学相关Python库 Example Gallery 此部分给出了大量的气象相关的绘图示例。...Python Workshop Materials 主要提供了基础Python科学应用库以及大气科学和气象类Python库的使用教程。...to MetPy MetPy Case Study Isentropic Analysis QG Analysis Siphon Siphon Overview Model Output Downloading...Bonus GFS Download with Siphon Write netCDF files Plot HRRR Output with Siphon and XArray Debugging
Python | ERA5任意经纬度风矢量剖面绘制 摘要 既然做了wrf的风剖面绘制，那么ERA5也一起做了 当然还是基于metpy的函数 导入必要的库 import xarray as xr import...使用 MetPy 提取剖面数据 # 取第一个时刻，将数据转换为 MetPy 的 CF 标准格式 ds = ds.isel(time=0).metpy.parse_cf() # 使用 MetPy 的...计算切向与法向风 import metpy.calc as mpcalc ### 6....LaTeX格式的标签 # 绘制风场箭头，使用自定义索引以减少箭头的密度 wind_slc_vert = list(range(0, 19, 2)) + list(range(19, 29)) wind_slc_horz...，主要是涉及单位转换 pa/s 转为 m/s 和wrf不同，metpy提供了直接的转换切向法向的函数，非常全面，不过不晓得有没有画错
pandas 数据类型转换和读取写入 pandas 若要由pandas对象转换为 xarray 对象或者由 xarray 转为pandas对象，可以对pandas[4] 对象使用to_xarray[5...", np.arange(5)), "b": (("x", "y"), np.ones((5, 4)))} ) ds 对象ds to_series:将多变量数据DataSet使用多重索引，将相应的DataArray...Xarray 采用open_dataset / open_dataarray 函数读取NetCDF 文件，采用to_netcdf方法将数据写入文件。...接下来首先创建一些数据集，并使用to_netcdf将数据写入硬盘 ds1 = xr.Dataset( data_vars={ "a": (("x", "y"), np.random.randn...xarray 对象可以能用to_zarr[13]方式以 Zarr 文件的形式写入到硬盘。
今天，我们将踏上一段新的旅程，探索如何使用位势高度数据来计算海平面气压。 项目目标 理解位势高度和海平面气压的关系：揭开位势高度的神秘面纱，了解它是如何与海平面气压相互作用的。...数据准备：处理ERA5的NetCDF格式的位势高度数据，为我们的计算做好准备。 计算海平面气压：编写Python代码，将位势高度数据转化为海平面气压。...dp dp = -1 * (rho * g * Zl) # 单位为帕斯卡 (Pa) # 将压力变化量转换为百帕 (hPa) dp_hPa = dp / 100 # 计算海平面气压 SLP = 1013.25...使用metpy函数验证计算结果 import metpy.calc height = metpy.calc.geopotential_to_height(geop[-1]) p = metpy.calc.height_to_pressure_std...通过使用 MetPy 库，我们可以更方便地处理气象数据，特别是涉及单位转换和物理公式的计算。
当要在一个文件中写入多个组时，传入 mode = 'a' 给 to_netcdf ，从而确保每一次调用都不会删除文件。 除非执行一系列计算操作，否则 netCDF 文件中的值是不会加载到内存中的。...当你要执行高强度计算之前，应先执行 load 方法将数据加载到内存中。...写入编码数据 你也可以自定义 xarray 如何为 netCDF 文件中的每个数据集变量提供编码信息。encoding 参数接收包含编码信息的键值对字典。...这些信息会保存为 netCDF 变量的编码信息，从而使得 xarray 能够更准确的读取编码数据。 注意： 是否使用编码选项是可选的。...如果不指定编码信息的话，xarray 会使用默认的编码属性信息；如果指定的话，这会更有利于额外的处理操作，尤其是压缩操作。 当存储文件时，这些属性信息会保存为每一个变量的属性。
核心函数：mpcalc.divergence 前言 在本文中，我们将利用WRFOUT数据进行处理和分析，并生成直观明了的时间剖面图。..., get_cartopy, cartopy_xlim, cartopy_ylim, latlon_coords,ALL_TIMES,xy_to_ll import numpy as np from netCDF4...import Dataset import xarray as xr from metpy.units import units import matplotlib.pyplot as plt from...提取变量 lon = getvar(wrf_list, 'lon',timeidx=ALL_TIMES, method='cat') lat = getvar(wrf_list, 'lat', timeidx...，wrfpython有换算xy与经纬度的函数 可对某一纬度进行平均后再绘图分析 优化方向可以是计算速度的提升，例如使用dask或者向量化，懂的同学可手动优化 完整文件与代码在此
它是指将某一气块抬升到凝结高度，并使其水汽凝结释放所有潜热后得到的位温。换句话说，相当位温表示了气块在绝热抬升至相同压强下的稳定状态下的温度。 为什么相当位温如此重要呢？...在接下来的项目中，我们将详细介绍相当位温的计算方法和应用，帮助您更好地理解和应用这一重要概念。...当然，metpy并没有直接计算饱和比湿的函数，倒是有饱和混合比 from metpy.calc import saturation_vapor_pressure from metpy.units import...实际应用 : WRF后处理提取相关变量计算相当位温 还是从老伙计wrfout中提取需要的变量：位温 温度 气压 In [22]: from wrf import uvmet, to_np, getvar...import Dataset import xarray as xr from metpy.units import units import matplotlib.pyplot as plt from
它是指将某一气块抬升到凝结高度，并使其水汽凝结释放所有潜热后得到的位温。换句话说，相当位温表示了气块在绝热抬升至相同压强下的稳定状态下的温度。 为什么相当位温如此重要呢？...在接下来的项目中，我们将详细介绍相当位温的计算方法和应用，帮助您更好地理解和应用这一重要概念。...当然，metpy并没有直接计算饱和比湿的函数，倒是有饱和混合比 from metpy.calc import saturation_vapor_pressure from metpy.units import...实际应用 : WRF后处理提取相关变量计算相当位温 还是从老伙计wrfout中提取需要的变量：位温 温度 气压 from wrf import uvmet, to_np, getvar, interplevel...import Dataset import xarray as xr from metpy.units import units import matplotlib.pyplot as plt from
对于气象学家而言，掌握流函数的计算方法是十分必要的，因为这有助于提高天气预报的准确性以及对气候变化的理解 项目目标 本项目的核心目标是解决在气象计算中流函数计算的问题，通过提供几种不同的方法来计算流函数...，使得研究人员能够更加灵活和高效地处理气象数据 项目方法 在本项目中，我们介绍了三种计算流函数的基本方法： metpy：求解蒙哥马利流函数 windspharm：球谐函数(或球面谐波，spherical..., add_timestamp from metpy.units import units metpy 蒙哥马利流函数 (Montgomery Streamfunction) 是一个经常被需要的量，因为它的梯度与等熵空间中的地转风成比例...这可以通过使用 mpcalc.montgomery_streamfunction 方法轻松计算得到。 蒙哥马利流函数 ((\Psi_m)) 在大气科学中是一个重要的概念，特别是在天气分析和预测中。...，因此不太推荐此方法 xinvert 使用松弛迭代法从涡度的泊松方程解出流函数 import xarray as xr ds = xr.open_dataset('/home/mw/input/xinvert2128
，我们经常需要批量提取其中的变量，并将提取的数据保存为NetCDF格式（.nc文件），这样可以方便我们后续的分析和可视化操作。..., mode='w', format='NETCDF4', group=None, engine=None, encoding=None): """将 xarray 数据写入 NetCDF 格式的输出文件...使用适用于 wrf-python 的 xarray 数据结构。将投影对象转换为字符串以便作为 NetCDF 属性使用。...=None): """将 xarray 写入 NetCDF 格式的输出文件 使用适用于 wrf-python 的 xarray 结构。...将投影对象转换为字符串，以便可以将其作为 NetCDF 属性使用 :param xarray_array: xarray.DataArray :param mode: 文件打开模式，默认为
前言 本文旨在实现WRFOUT的单层水汽通量散度和整层水汽通量散度计算方法。WRF（Weather Research and Forecasting）模式是一种广泛应用于天气和气候预测研究的数值模式。...本项目将针对WRF模式的输出数据（WRFOUT）进行处理和分析，实现单层水汽通量散度和整层水汽通量散度的计算。 在实现该功能的过程中，下面将详细介绍所采用的公式原理，并给出相应的代码示例和使用说明。...同时会对计算结果进行可视化展示，以便更好地理解和分析水汽通量散度的空间分布和变化规律。 概念简介 水汽通量散度是衡量水汽输送量变化的一个指标。 水汽通量散度表示单位时间内和单位面积上的水汽通量变化率。...import Dataset import xarray as xr from metpy.units import units import matplotlib.pyplot as plt from...0) total_div_qv = np.trapz(q_flux_divergence_all,lev,axis=0) total_div_qv[2] 最后 metpy要注意的点挺多的，什么单位，维度
大气科学涉及气象学、气候学、空气质量等，通常会处理大量的时空数据，比如气象观测、卫星数据、模式输出等。这些数据通常是多维的，比如温度、压强、风速等变量在不同时间和空间上的分布。...Python应该是一个热门选择，因为它的库生态系统很强大，比如NumPy、SciPy、xarray用于数据处理，Matplotlib、Cartopy用于可视化，还有MetPy这样的气象专用库。...Python：通用首选 优势： 生态系统强大：xarray（处理NetCDF/HDF数据）、MetPy（气象专用工具）、Cartopy（地图可视化）、Dask（并行计算）等库几乎成为行业标准。...遗留用途：部分旧脚本或课程仍在使用。 6. C/C++：底层优化 用途：高性能计算核心模块（如MPI并行）、加速Python代码（通过C扩展）。...实际工作中，多语言混合使用（如Fortran做核心计算 + Python处理数据）是常见策略。选择时需权衡任务需求、团队习惯和硬件环境。>
数据处理 •NetCDF格式 : netCDF4-python，h5py，h5netcdf，xarray等。...•Grib格式：xarray，Iris，pygrib等，有些仅支持类Unix系统。...•二进制：numpy可以处理二进制数据，同时借助python内置struct模块可以非常方便的处理二进制格式数据。 上述介绍的一些库，很多仅支持简单的数据读取和写入操作，不支持更多计算操作。...Python中有很多处理模式输出的库，功能都比较完善。 模式输出处理 •wrf-python：对于使用WRF模式的来说使用最为频繁的模式输出后处理工具之一。...•scikit-learn：Python中较为热门的机器学习库，其中也提供了相当多的统计学方法•metpy，sharppy，atmos等库可计算大气科学领域常用的一些参数，其中metpy还提供了一些可视化和数据处理函数
风能密度是单位迎风面积可获得的风的功率，与风速的三次方和空气密度成正比关系。...smooth2d, get_cartopy, cartopy_xlim, cartopy_ylim, latlon_coords,destagger import numpy as np from netCDF4...import Dataset import metpy.calc as mpcalc import xarray as xr from metpy.units import units import...，因为算风能的都盯着七十米到一百米这块 下面取高度一百米的风能密度并可视 we100 = interplevel(we,z,100) we100.plot() 看来直接插值插到地形里去了，全是nan 那只好问问神奇海螺如何计算离地高度一百米...选取喜欢的使用吧。 diff= we1-we2 diff.plot() 完整代码与文件可回复”风能“查看
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