如何按压力级别提取信息？

Question

我是 cfgrib 的新手，所以请原谅这个可能是直截了当的问题..

我有一个异构 grib 文件，它表示网格上各点和大气压水平的天气信息。

在我的一生中，我无法弄清楚如何以可用的方式提取我需要的信息。

例如，我想获取每个可用压力水平下网格中每个点的温度信息（数据变量=t）。或者，如果不可能，请获取特定压力水平下每个纬度、经度的温度。

我的 grib 文件如下所示：

Dimensions:        (isobaricInhPa: 17, latitude: 145, longitude: 288)
Coordinates:
    time           datetime64[ns] 2020-10-16T12:00:00
    step           timedelta64[ns] 06:00:00
  * isobaricInhPa  (isobaricInhPa) int64 850 750 700 600 500 ... 175 150 125 100
  * latitude       (latitude) float64 -90.0 -88.75 -87.5 ... 87.5 88.75 90.0
  * longitude      (longitude) float64 0.0 1.25 2.5 3.75 ... 356.2 357.5 358.8
    valid_time     datetime64[ns] 2020-10-16T18:00:00
Data variables:
    t              (isobaricInhPa, latitude, longitude) float32 ...
    u              (isobaricInhPa, latitude, longitude) float32 ...
    v              (isobaricInhPa, latitude, longitude) float32 ...
    gh             (isobaricInhPa, latitude, longitude) float32 ...
Attributes:
    GRIB_edition:            2
    GRIB_centre:             egrr
    GRIB_centreDescription:  U.K. Met Office - Exeter
    GRIB_subCentre:          5
    Conventions:             CF-1.7
    institution:             U.K. Met Office - Exeter, <xarray.Dataset>
Dimensions:        (isobaricInhPa: 5, latitude: 145, longitude: 288)
Coordinates:
    time           datetime64[ns] 2020-10-16T12:00:00
    step           timedelta64[ns] 06:00:00
  * isobaricInhPa  (isobaricInhPa) int64 850 750 700 600 500
  * latitude       (latitude) float64 -90.0 -88.75 -87.5 ... 87.5 88.75 90.0
  * longitude      (longitude) float64 0.0 1.25 2.5 3.75 ... 356.2 357.5 358.8
    valid_time     datetime64[ns] ...
Data variables:
    r              (isobaricInhPa, latitude, longitude) float32 ...
Attributes:
    GRIB_edition:            2
    GRIB_centre:             egrr
    GRIB_centreDescription:  U.K. Met Office - Exeter
    GRIB_subCentre:          5
    Conventions:             CF-1.7
    institution:             U.K. Met Office - Exeter, <xarray.Dataset>
Dimensions:     (latitude: 145, longitude: 288)
Coordinates:
    time        datetime64[ns] 2020-10-16T12:00:00
    step        timedelta64[ns] 06:00:00
    maxWind     int64 0
  * latitude    (latitude) float64 -90.0 -88.75 -87.5 -86.25 ... 87.5 88.75 90.0
  * longitude   (longitude) float64 0.0 1.25 2.5 3.75 ... 356.2 357.5 358.8
    valid_time  datetime64[ns] 2020-10-16T18:00:00
Data variables:
    u           (latitude, longitude) float32 ...
    v           (latitude, longitude) float32 ...
    icaht       (latitude, longitude) float32 ...
Attributes:
    GRIB_edition:            2
    GRIB_centre:             egrr
    GRIB_centreDescription:  U.K. Met Office - Exeter
    GRIB_subCentre:          5
    Conventions:             CF-1.7
    institution:             U.K. Met Office - Exeter, <xarray.Dataset>
Dimensions:     (latitude: 145, longitude: 288)
Coordinates:
    time        datetime64[ns] 2020-10-16T12:00:00
    step        timedelta64[ns] 06:00:00
    tropopause  int64 0
  * latitude    (latitude) float64 -90.0 -88.75 -87.5 -86.25 ... 87.5 88.75 90.0
  * longitude   (longitude) float64 0.0 1.25 2.5 3.75 ... 356.2 357.5 358.8
    valid_time  datetime64[ns] 2020-10-16T18:00:00
Data variables:
    t           (latitude, longitude) float32 ...
    icaht       (latitude, longitude) float32 ...
Attributes:
    GRIB_edition:            2
    GRIB_centre:             egrr
    GRIB_centreDescription:  U.K. Met Office - Exeter
    GRIB_subCentre:          5
    Conventions:             CF-1.7
    institution:             U.K. Met Office - Exeter]

非常感谢任何帮助！

Answer 1

这适用于我使用 NWS NCEP grib2 文件，并且应该适用于英国气象局 grib 文件。它也只在特定的压力水平上抓住“t”。

使用 cfgrib.open_datasets() 打开 grib 文件。 （我在这里使用“data.grib”作为示例文件名，并使用 grib 文件的输出来获取变量）：

import cfgrib
ds = cfgrib.open_datasets('data.grib')

由于您想要位于 grib 输出的第 0 个索引中的温度变量“t”，请使用：

tmp = ds[0].t

但是，您仍然需要指定压力级别。要知道要使用什么索引，请查看 grib 输出中的“isobaricInhPa”值：

* isobaricInhPa (isobaricInhPa) int64 850 750 700 600 500 ... 175 150 125 100

将值视为一个列表：

[850 750 700 600 500 ... 175 150 125 100]

因此，如果您希望 't' 位于 700mb，则可以使用 t[2]，因为 700 位于第二个索引处：

tmp700 = ds[0].t[2]

（如果您需要 grib 文件输出中未显示的 'isobaricInhPa' 值，请使用：）

ds[0].isobaricInhPa

然后对于纬度和经度，使用：

lat = ds[0].latitude
lon = ds[0].longitude