来源于：气象家园

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·  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。现在把资料的基本情况作一简单的介绍。 

 

    该资料集分：等压面资料、地面资料、通量资料

 

 

 

 

    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。

 

 

    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500  hPa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  z  6                  <回车>   （第6层为500  hPa） 

 

          ga＞set t  123                <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  y  37  73            <回车>   （纬度0～900N） 

 

          ga＞set  z  6                 <回车>   （第6层为500hpa） 

 

          ga＞set  t  123  130         〈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:xxxxhgt.mon.mean.nc ‘  （打开需要的nc文件，注意路径）

   

‘set gxout fwrite’

‘set fwrite d:xxxxxxhgt.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:xxxxhgt.mon.mean.nc’    （打开需要的nc文件，注意路径）

   

‘set gxout fwrite’

‘set fwrite d:xxxxxxhgt.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和侧边界条件。

 

 

    该资料以netCDF(netware Common Data Form)的形式存储，通常可用COLA发展的自由软件GrADS或PMEL发展的可视化自由软件FERRET和RSI提供的商用软件包IDL进行操作处理，逐6h再分析资料集包括7个基本气象要素，根据变量名逐年生成独立文件。气温、位势高度、纬向风和经向风文件容量均为521Mb/a（17层）；相对湿度和比湿文件容量均为245Mb/a(8层）；垂自速度文件容量为367Mb/a（12层）。因此全部42年7要素逐6h再分析资料需要124Gb的介质存储，资料量极其庞大。中心近期已获得1969、1980、1991和1998年完整的资料集（注：这些年份是在近30年来长江流域4个降水正异常年份。

NcEP／NCAR全球逐6h再分析资料一览表

  光盘编号      变量名        文件名        文件容量（Mb）     单位          比率

   A            气温           air             521              K            10-1

   B            位势高度       hgt             521              m            100

   C            相对湿度       rhum            245              %            100

   C            比湿           shum            245              kg.kg-1      10-5

   D            垂直速度       omega           367              Pa.s-1       10-1

   E            纬向风         uwnd            521              m.s-1        10-1   

   F            经向风         vwnd            521              m.s-1        10-1