查看原文
其他

(数据分享)2000--2019 年中国各省、市、区县分年、分月、逐日平均降水量数据及1979-2018(ERA5)数据

Ai尚研修 2023-09-06

以下文章来源于地球很高级 ,作者clima

 2000--2019平均降水量数据:

      原始数据来源于国家气象科学数据共享服务平台-中国地面气候资料日值数据集(V3.0),原始数据是各个观测站点的日度数据,为了方便大家使用,我使用 Barnes 方法(先使用 IDW 法插值成格点数据(覆盖中国的 500x500 网格,每个网格的大小是 0.1231924经度 x 0.0994549纬度),再分区域平均)计算得到了2000 年~2019 年中国各省、各市、各县的分年、分月、逐日的平均气温数据。(数据打开建议用R语言或是Stata软件)

数据获取请转发文章至公众号或是朋友圈,截图微信公众号后台回复“平均降雨量”领取
数据来源于:RStata 公众号

领取ERA5全球陆面再分析数据和MSWEP多源融合降水数据

  


ERA5数据

      全球大气再分析的研究始于1979年的FGGE项目,之后美国、ECMWF和日本等国家推出了NCEP/NCAR、MERRA-2 、CFSR(V2)、ERA-40、ERA-Interim、和JRA-55等多套再分析数据。ERA5是第五代大气再分析产品,除了水平和垂直分辨率的显著提高外,精度也相对于第四代的ERA-Interim再分析数据有提高,成为全球最好的适合于气候研究的全球大气再分析数据。

      为帮助大家更好的使用数据,Ai尚研修特整理ERA5数据中陆面产品结果,包含地面降水、地面短波辐射、地面2m气温和地面风速(U10和V10)五个变量,时间序列为1979-2018,时间分辨率为1h,空间分辨率为0.25°,中国地区总容量为685GB

MSWEP数据

     2017年美国普林斯顿大学 Beck团队集成了 CPC Unified、GPCC、CMORPH、 GSMaP-MVK、TMPA 3B42RT、ERA-Interim、JRA-55 等各类降水数据,通过与全球雨量站观测数据对比,确定每个栅格单元不同来源降水数据的权重,提出了一种基于权重集合的多源降水融合数据——MSWEP ( Multi-source weighted ensemble precipitation)。MSWEP时间和空间分辨率分别达到了3 h(1h)和0. 25˚(0. 1°),数据序列自1979年延展至今。

     MSWEP 集成了雨量计、卫星和大气再分析等降水资料,相较于单一来源的 TMPA、GPM IMERG 和 ERA5融合降水产品,获取的降水信息更为全面、客观,同时满足高时空分辨率、长时间序列要求,数据自发布以来,就备受研究人员青睐。该数据在拉丁美洲、澳大利亚、印度、伊朗和中国等地区经过了大量的验证,具有可靠的精度。这样,在缺资料地区,该数据有显著优势。

     由于数据政策问题,最新实时的数据已较难获取。为帮助大家更好的使用数据,Ai尚研修收集了V1.0版本MSWEP,时间序列为1979-2015,时间分辨率3h/1d,空间分辨率0.25˚,全球覆盖,经过数据压缩后,总容量为397GB。

数据领取方式

此数据共享对象科研院所、高校有需求的科研学者,获取要求如下:
1、本次数据共享内容比较大,为了更快的获取资料,领取者需快递不低于2T空间的移动硬盘。
2、转发该文章至朋友圈设置公开或相关技术群,截图后台回复(单位、姓名及所在单位官网邮箱),获取具体数据获取地址!
注明:研究生获取需要请提供您导师姓名及导师网站公开邮箱,须由相应的导师进行领取。
注明:
1.本次数据只对科研院所及高校提供共享,如冒充领取者,经核实,所快递移动硬盘不负责发回。

2、获取方快递地址为所在单位地址,家庭住址不负责进行邮寄,我方快递地址核实后会进行回复。
备注:移动硬盘为易碎品,请妥善进行包装,回寄依然使用原包装,快递途中造成的损坏及回寄快递费用均为自负。



综述

ERA5再分析资料是欧洲中心(ECMWF)发布的最新的高分辨率再分析数据,现阶段提供1979至今的小时尺度的分辨率为30km的大气、海洋和陆地资料。ECMWF如此介绍该资料:

(https://www.ecmwf.int/en/forecasts/datasets/reanalysis-datasets/era5)




正文:如何利用最新的ERA5再分析资料开展WRF模拟?

那么,如果有小伙伴希望使用ERA5资料驱动WRF进行高分辨率模拟,如何实现呢?本文简单介绍如下:

需要说明的是,要驱动WRF模式需要地面及高层全部信息(包含温度、湿度、风场、地表气压、海平面气压、土壤温度湿度等),以一天8次数据为例,地面层文件约为400MB,而全气压层数据则约为3.5GB,1979-2020年总数据量约为70TB,如此海量数据,下载是个大任务啊。


1.  ERA5下载

ERA5通过Climate Data Store (CDS) 下载,该网站提供网页和脚本(API)两种下载方式,具体下载步骤包括:

1.1   注册CDS账号:

网址为https://cds.climate.copernicus.eu/user/register,依照指示完成账号注册。

1.2   登录CDS网站,随意下载一个文件,接受licence从而获得下载权限。

1.3   设置cdsapi:

(1)       登录CDS账号,获取账号信息,并按照如下格式(图1)写入家目录$HOME/.cdsapirc文件

(2) 安装cdsapi:

1.4  下载surface变量,以2020年1月1日为例:

创建如下脚本(文件名随意,如surface.py):

import cdsapi

c = cdsapi.Client()

c.retrieve('reanalysis-era5-single-levels',

    { 'product_type':'reanalysis',

        'format':'grib',

 'variable'[  '10m_u_component_of_wind','10m_v_component_of_wind','2m_dewpoint_temperature',

            '2m_temperature','land_sea_mask','mean_sea_level_pressure',

            'sea_ice_cover','sea_surface_temperature','skin_temperature',

         'snow_depth','soil_temperature_level_1','soil_temperature_level_2',     'soil_temperature_level_3','soil_temperature_level_4','surface_pressure',   'volumetric_soil_water_layer_1','volumetric_soil_water_layer_2','volumetric_soil_water_layer_3', 'volumetric_soil_water_layer_4'        ],

        'date':'20200101/20200101',

        'time':'00/to/21/by/3',},

'era5-20200101-surface.grib')

 执行python surface.py即可完成surface变量的下载。

下载后使用cdo打印文件信息如下:


1.5 下载pressure变量:

创建pressure.py脚本,内容如下:

import cdsapi

c = cdsapi.Client()

c.retrieve(

    'reanalysis-era5-pressure-levels',

    { 'product_type':'reanalysis',

        'format':'grib',

        'pressure_level':[

            '1','2','3',

            '5','7','10',

            '20','30','50',

            '70','100','125',

            '150','175','200',

            '225','250','300',

            '350','400','450',

            '500','550','600',

            '650','700','750',

            '775','800','825',

            '850','875','900',

            '925','950','975',

            '1000'],

         'date':'20200101/20200101',

        'time':'00/to/21/by/3',

        'variable':[ 'geopotential','relative_humidity',

            'temperature','u_component_of_wind','v_component_of_wind' ]},

     'era5-20200101-pressure.grib')

python pressure.py即可完成pressure变量的下载。

值得说明的是,该脚本中设定的为3小时间隔,即每日会下载8个文件,如果需要下载6小时间隔或者其他间隔,脚本的time处做相应修改即可。


2. WRF运

WRF模式运行和使用ERA-interim资料并无区别,geogrid.exe不在赘述,在ungrib步骤中,Vtable使用Vtable.ERA-interim.pl即可。

从前文可以看到,下载的ERA5资料为0.25°分辨率,按照比例原则,WRF模式外层分辨率即可达到8km及以下。

WPS其他部分及WRF运行和其他资料一致,不在赘述了。


3.  批量下载GRIB文件

有小伙伴问,如果要进行一周或者一月的模拟,有办法批量下载资料么?答案是肯定的,通过bash脚本,可以完成指定时间段的资料下载,参考脚本(以下载2020年1月资料为例)如下:

创建bash脚本(file.sh)如下:

#!/bin/bash

for dd in `seq -w 1 31`

do

rm -f surface.py

cat > surface.py << EOF

import cdsapi

c = cdsapi.Client()

c.retrieve(

    'reanalysis-era5-single-levels',

    { 'product_type':'reanalysis',

        'format':'grib',   'variable'[  '10m_u_component_of_wind','10m_v_component_of_wind','2m_dewpoint_temperature', '2m_temperature','land_sea_mask','mean_sea_level_pressure', 'sea_ice_cover','sea_surface_temperature','skin_temperature', 'snow_depth','soil_temperature_level_1','soil_temperature_level_2',  'soil_temperature_level_3','soil_temperature_level_4','surface_pressure',        'volumetric_soil_water_layer_1','volumetric_soil_water_layer_2','volumetric_soil_water_layer_3', 'volumetric_soil_water_layer_4' ],

        'date':'202001${dd}/202001${dd}',

        'time':'00/to/21/by/3',},

    'era5-202001${dd}-surface.grib')

EOF

 python surface.py

 rm -f pressure.py

cat > pressure.py << EOF

import cdsapi

c = cdsapi.Client()

c.retrieve(

    'reanalysis-era5-pressure-levels',

    { 'product_type':'reanalysis',

        'format':'grib',

        'pressure_level':[

            '1','2','3',

            '5','7','10',

            '20','30','50',

            '70','100','125',

            '150','175','200',

            '225','250','300',

            '350','400','450',

            '500','550','600',

            '650','700','750',

            '775','800','825',

            '850','875','900',

            '925','950','975',

            '1000' ],

        'date':'202001${dd}/202001${dd}',

        'time':'00/to/21/by/3',

        'variable':[

            'geopotential','relative_humidity',

            'temperature','u_component_of_wind','v_component_of_wind' ]  },

    'era5-202001${dd}-pressure.grib')

EOF

python pressure.py

done

 给予file.sh执行权限,然后运行即可。


4.  如果采用科学上网,下载速度可以提升N倍:)。


END

 本号旨在传播、传递、交流,对相关文章内容观点保持中立态度。涉及内容如有侵权或其他问题,请与本号联系,第一时间做出撤回。



关于Ai尚研修




您可能也对以下帖子感兴趣

文章有问题?点此查看未经处理的缓存