NCEP/NCAR再分析数据集是由美国气象环境预报中心(NCEP)和美国国家大气研究中心(NCAR)联合制作的,他们采用了当今最先进的全球资料同化系统和完善的数据库,对各种来源(地面、船舶、无线电探空、测风气球、飞机、卫星等)的观测资料进行质量控制和同化处理,获得了一套完整的再分析资料集,它不仅包含的要素多,范围广,而且延伸的时段长,是一个综合的数据集。依其统计时段不同,分以下几个类别。
1.NCEP/NCAR逐日再分析资料
提供者:NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center
载体和容量:硬盘80GB
覆盖时段: 1948~2004年
覆盖地区: 全球 (2.5º*2.5º)
内容简介:
NCEP/NCAR 逐日再分析资料有变量71个, 全部资料数据按性质和变量归类,按年代排列,分为五大部分:
(1)等压面资料7要素
(2)地面资料11要素
(3)地面通量资料39要素
(4)对流层顶资料2要素
(5)其它通量资料12要素
详见资料通讯第22期
2.NCEP/NCAR 一日四次再分析资料
提供者:NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center
载体和容量:硬盘270GB
覆盖时段: 1948~2004年
覆盖地区: 全球 (2.5º*2.5º)
内容简介:NCEP/NCAR 一日四次(00,06,12,18)再分析资料数据集的要素内容与NCEP/NCAR逐日再分析资料类同,包括
(1) 等压面资料7要素
(2)地面资料11要素
(3)地面通量资料,42要素
详见资料通讯第23期
3. NCEP/NCAR月平均再分析资料
提供者:NOAA-CIRES Climate Diagnostics Center
载体和容量:硬盘5.5GB
覆盖时段: 1948~2003年
覆盖地区: 全球 (2.5º*2.5º)
内容简介: NCEP/NCAR月平均再分析资料内容包括气候日、月平均,历年各月平均,标准差,四季昼夜距平,要素场正交展开的主分量等等
1.历年月平均(Monthly mean)是由1948年到2003年的每月一日4次资料计算所得。
2.长期月平均(Monthly Long-Term means)一般是由1968年到1996年的月平均资料计算所得。
3.长期日平均(Daily Long-Term mean)是由1968年到1996年的日平均资料计算所得,其中2月29日不予计算。
4.年际标准差(Interannual Standard Deviation)是由历年月平均对长期月平均求均方差,它表示历年平均相对于长期平均的平均偏离程度。
5.昼夜距平(Diurnal Cycle Anomaly)是由一日4次(00、06、12、18)资料计算所得。
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