今朝,气象事情者在举办过后天气进程阐明、小结的进程中,常常会用到NECP/NCAR Reanalysis气象要素数据举办阐明、绘图,此进程较为繁琐,包罗数据下载、阐明处理惩罚、剧本编写、图像输出,而其每一个要素的细微变革,都大概导致最终的功效产生变革。同时,同一个天气进程的阐明可以有差异的角度,但在举办前期阐明时,利用的一些根基要素场是沟通的,气象图形可视化软件论文NC_PLOT在必然水平上办理了上述问题。
1 NECP/NCAR Reanalysis数据简介
美国国度情况预报中心(NCEP)和美国国度大气研究中心(NCAR)对全球从1948年到此刻的气象资料举办再阐明形成格点数据。这些数据对外果真,成为宽大气象研究者的重要数据来历。NECP/NCAR Reanalysis气象要素数据回收NetCDF(Network Common Data Format)数据名目,文件名以.nc为后缀名。这是一种自描写文件,个中包罗对自己数据的描写,这为数据的利用提供了利便。
今朝NetCDF数据的读取主要有以下方法:操作NetC-DF4Excel插件可以利用Excel打开Netcdf数据,但只能看到数据,无法实现可视化图像的生成;操作MATLAB软件打开。MATLAB自带了netcdp的东西箱,通过MATLAB呼吁窗口输入ncbrowser,即可打开NetCDF数据。但查察进程较为繁琐,无法快速获得所需图像。用GrADS软件打开,该软件可以通过其集成情况对NetCDF数据举办读取、加工、图形显示和打印输出,但需要较量相识gs描写语言[1];通过Fortran措施读取,这需要较全面地把握Fortran语言。除了上述要领外,NOAA网站自己也提供了查察NECP/NCAR Reanalysis数据的在线图形欣赏页面,可是图形显示形式单一(好比不能实现风矢量的图形输出,也不能实现等值线和填色的同时利用);并且不能实现数据的批量处理惩罚、图形输出。
2 气象图形可视化软件NC_PLOT简介
团结Fortran措施和GrADS软件,再用Win32应用措施包装其前台显示界面,开拓了气象图形可视化软件NC_ PLOT。该软件可以利便挪用NECP/NCAR Reana-lysis气象要素数据,凭据用户的需求选取时间(包罗逐日的时次)、范畴、要素(各高度层的风矢量图、位势高度场、相对湿度、比湿、海平面气压、气温)来显示图形,并实现图形输出(包罗批量输出),而且可以随时调解输入参数来获得新的功效,具有较强的易操纵性和快速响应速度[2-3]。
3 要害技能
3.1 参数的收集及剧本生成
用户从界面上选择好所需参数之后,将参数打包后生成parameter.h。获得详细参数后,措施开始生成剧本(图1)。
3.3 图片的显示与生存
获得所需图片之后,在win32应用措施中加载,也可按照所需时间段批量生成图片并生存,软件界面见图2。
3.4 应用
在实际应用中,好比说受热带辐合带影响,2015年7月20日夜间到21日中午前,中山市呈现持续性的降雨天气,中山市普降大雨到暴雨,局部大暴雨,个中本站(紫马岭视察站)7月20日20:00至21日20:00雨量达130.4 mm,是2015年今朝为止日雨量最大的一天。对付这种影响大的天气进程,在阐明根基的天气环流形势时,就可以操作NC_ PLOT查察环流实况,并输出想要的图片,以便后头举办进一步的阐明。好比说,下面给出天气进程产生前后的850 hPa风场(图3),从而相识风场的辐合位置、大风区域位置与雨强最大时段[最强时雨量呈此刻21日0:00、6:00四周的站点较多(北京时)]的对应环境。
由图3可以清楚地看到风场辐合的位置根基彷徨在珠三角沿海,并且风速较大,中山市位于辐合带右侧,激流轴左侧,发生明明降水,之后跟着激流轴的削弱东移,进程竣事。由此可见,操作NC_PLOT可以极为利便地挪用NECP/NCAR Reanalysis气象要素数据,并生成可视化界面,为气象事情者查阅NetCDF数据提供便利。
4 结语
接头了气象图形可视化软件NC_PLOT的开拓及应用,NC_PLOT软件读取NECP/NCAR Reanalysis气象要素数据,操作Fortran措施生成剧本挪用GrADS软件举办快速画图。该软件具有图形生成快速、易操纵、易安装等特点,而且不受网络条件的限制;此后更可以凭据用户的需求对输入参数和画图细节举办不绝改造(好比增加计较散度、相对涡度、水汽通量等根基量,可能增加图形种类的配置等),该软件不只为气象事情者查阅NECP/NCAR Reanalysis气象要素资料提供便利,也为挪用NetCDF数据名目标文件提供了一种新的思路[6]。
5 参考文献
[1] 马红云,李丽平.GrADS软件基本教程[M].北京:气象出书社,2011.
[2] 杨兆礼,万齐林.实例阐明如何用GrADS实现NetCDF名目转换[J].广东气象,2008(5):47-49.
[3] 杨兆礼.用GrADS建造ncep再阐明资料气象要素图[J].广东气象,2004(4):35-36.
[4] ZHAO DEMING FUCONG BIN.Comparisons of Low-Level Circulation Characteristics between ECHAM5/MPI-OM Results and NCEP/NCAR Re-Analysis Data in East Asia[J].Atmospheric and Oceanic Science Letters,2010(4):189-194.
[5] 许素芹,陈捷,安汝刚.NCEP再阐明资料应用研究[J].青岛大学学报(自然科学版),2010(3):38-42.
[6] 苏志侠,吕世华,罗四维.美国NCEP/NCAR 40年全球再阐明资料及其解码和图形显示软件简介[J].高原气象,1999(2):199-208.
4 结语 讨论了气象图形毕业硕士毕业论文可视化软件NC_PLOT的开发及应用
毕业论文库:计算机 时间:2016-12-28 点击:
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