ncep资料介绍

ncep资料介绍
2010-01-21 21:19
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。

南京大气资料服务中心通过NCEP朱跃建获得了磁带形式的40年再分析逐日资料。

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500hPa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 z6<回车>（第6层为500hPa）
ga＞set t123<回车>（第123日为5月3日）
ga>d hgt<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 y3773<回车>（纬度0～900N）
ga＞set z6<回车>（第6层为500hpa）
ga＞set t123130〈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’
‘sdfopen d:\xxxx\hgt.mon.mean.nc ‘（打开需要的nc文件，注意路径）
‘set gxout fwrite’
‘set fwrite d:\xxxxxx\hgt.bin’（指定要输出的二进制文件名和路径）
‘set lon 0 357.5’
‘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 lev 1000’（设定要输出的层次）
‘set t 1 640’（设定时间范围）
‘d hgt’（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’
‘sdfopen d:\xxxx\hgt.mon.mean.nc’（打开需要的nc文件，注意路径）
‘set gxout fwrite’
‘set fwrite d:\xxxxxx\hgt.bin’（指定要输出的二进制文件名和路径）
‘set lon 0 357.5’
‘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 lev 1000’（设定要输出的层次）
‘d hgt ‘（输出）
‘set lev 925’（设定要输出的层次）
‘d hgt ‘（输出）
‘set lev 850’（设定要输出的层次）
‘d hgt ‘（输出）
‘set lev 700’（设定要输出的层次）
‘d hgt ‘（输出）
‘set lev 600’（设定要输出的层次）
‘d hgt ‘（输出）
‘set lev 500’（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。