如何将排放清单从lat&lon坐标映射到WRF模型网格

Question

在这里，我有一个区域排放清单，主要包含的变量纬度，朗，发射,发射形状是(纬度、经度)．

例如:

1. ODIAC，空间分辨率为1 * 1度，发射形状为(180360)，单位:gC/m2/d;

2. 赫斯提亚，空间分辨率为0.002 * 0.002度，发射形状为(521560)单位:千克;

现在，我必须根据地理坐标绘制排放图(纬度、经度)到WRF模型网格，它可能看起来像99 * 99网格间距为3公里,或87 * 87网格间距为1公里．

在绘制地图的过程中，似乎涉及到排放清单旧网格面积的计算。

我不知道该怎么办。有什么有效的处理方法吗?

谢谢你的帮助。

Answer 1

我建议使用cdo来达到你的目的。至少对于变量(其值与网格单元格大小无关)，可以使用cdo。

cdo

cdo (Climate Data Operators)是一个处理netCDF和GRIB文件的命令行程序。它是由德国汉堡马克斯-普朗克气象研究所的Uwe Schulzweida及其同事开发和维护的。

• cdo主页
• cdo HTML手册
• cdo论坛

Cdo提供了不同的操作符来处理数据。您可以在一个命令中链接多个操作符。你总是从呼叫cdo开始。例子:

cdo OPERATOR1 -OPERATOR2 -OPERATOR3 inputfile1。数控inputfile2。数控outputfile。nc cdo OPERATOR1 -OPERATOR2 inputfile1。nc -OPERATOR3 inputfile2。数控outputfile.nc

第一个运算符只是被追加到cdo．所有进一步追加的操作符都需要-作为后缀。

例子

假设我们有两个文件(file1.nc而且file2.nc)及部分海洋数据(风场，盐度，u，v,……)。我们要计算的是风场两个文件。这是通过

Cdo diff -selname,sst file1。Nc -selname,sst file2。数控outfile.nc

我们也可以分四个步骤做到这一点:

Cdo selname,sst file1。数控sst_of_file1。Nc cdo selname,sst file2。数控sst_of_file2。Nc cdo diff sst_of_file1。数控sst_of_file2。数控outfile.nc

用cdo插值数据，不考虑网格单元格大小

Cdo为插值提供了不同的运算符。REMAPBIL对于双线性插值，REMAPNN用于最近邻插值，等等。它们都列在手册中。我使用remapbil这里举个例子。

cdo remapbil,NEW_GRID_DEF file_old_grid。数控file_new_grid.nc

的file_old_grid.nc您的输入文件和file_new_grid.nc是您的输出文件。下面是我在GitHub工作的一个例子:

• Cdo remapbil示例

输入文件上的网格定义file_old_grid.nc需要得到cdo的认可。要测试一下，是否认不出来就可以试试

Cdo griddes file_old_grid.nc

如果它打印出正确的网格定义，那么一切都没问题。如果不是，则需要更正long - latgrid的定义。详情请参阅以下各部分。

的NEW_GRID_DEF是一个文件，其中描述了目标网格。如果目标网格是一个定义良好的网格，则可以手动编写此文件。例如，它看起来像这样(复制自cdo的HTML手册):

Gridtype = lonlat xsize = 60 ysize = 30 xfirst = -177 xinc = 6 yfirst = -87 yinc = 6

有关“CDO网格”及“网格描述”，请参阅cdo HTML手册在此基础上，还可以举出更多的例子和解释。

如果您没有一个定义良好的网格，您可以生成您的NEW_GRID_DEF．这是我经常做的，因为我们的化学传输模型设置需要一个不精确定义的网格。

Cdo griddes file_with_wrf_grid_definition。nc > NEW_GRID_DEF

在file_with_wrf_grid_definition.nc，需要定义模型网格，并由cdo进行识别。下面是我在GitHub工作的一个例子:

• Cdo进行网格定义

如何让cdo识别

cdo假设您的文件符合CF公约(气候及预报公约)．请参阅CF公约文件的相关章节，以获得总体描述。

工作网格定义可以如下所示(作为ndump输出):

维度:时间=无限;//(1当前)lay = 1;Lat = 78;Lon = 62;变量:float lat(lat, lon);纬度:long_name = "纬度";纬度:单位=“北纬”;纬度:var_desc = "纬度(南向负)”;lat:cell_methods = "TSTEP, LAY: mean"; float lon(lat, lon) ; lon:long_name = "longitudes " ; lon:units = "degree east " ; lon:var_desc = "longitude (west negative) " ; lon:cell_methods = "TSTEP, LAY: mean" ; float DATA_VAR(time, lay, lat, lon) ; DATA_VAR:long_name = "some long var name" ; DATA_VAR:units = "some unit" ; DATA_VAR:var_desc = "some description" ; DATA_VAR:coordinates = "lat lon" ;

重要的方面是数据变量有一个属性坐标，该值包含两个lon和lat维度变量(我附上了第二个示例，以便更清楚)。此外,standard_name而且单位属性应该在维度变量处正确设置。

维度:时间=无限;//(1当前)lay = 1;Lat = 78;Lon = 62;变量:float lat_1(lat, lon);Lat_1:long_name = "latitudes ";Lat_1:standard_name = "latitudes ";Lat_1:单位=“北纬”;Lat_1:var_desc = "纬度(南向负)"”; float lon_1(lat, lon) ; lon_1:long_name = "longitudes " ; lon_1:standard_name = "longitudes " ; lon_1:units = "degree east " ; lon_1:var_desc = "longitude (west negative) " ; float DATA_VAR(time, lay, lat, lon) ; DATA_VAR:long_name = "some long var name" ; DATA_VAR:standard_name = "the standard name" ; DATA_VAR:units = "some unit" ; DATA_VAR:var_desc = "some description" ; DATA_VAR:coordinates = "lat_1 lon_1" ;

考虑网格单元大小，用cdo插值数据

不知道怎么用cdo

Answer 2

使用R:

好了,

由于您有不同分辨率的数据，我建议您将数据转换为栅格，并重新采样以匹配wrf_inputs的网格单元格。注意质量守恒。然后将您的光栅转换为矩阵，data.frame，或'POLYGON'的空间特征，然后创建wrf_chemi文件

步骤:

1. 光栅化你的排放量
2. 栅格化你的wrf_inputs
3. 重新取样排放
4. 创建排放数据框架
5. 创建wrf_chemis您的域
6. 把你的污染物放入wrf_chemis

请阅读每个R包的文档：光栅，ratmos，科幻小说，静脉，eixport．

您可以通过以下方法对数据进行光栅化:

库(光栅)devtools: install_github(“ibarraespinosa / ratmos”)图书馆(ratmos)图书馆(sf)图书馆(静脉)图书馆(eixport) r <——光栅(emissions.tif) #或.nc光栅将使用gdal知道ri < - raster_wrf (wrfinput_d02) spplot (ri,鳞片=列表(画= T)) #检查图#然后它应该这样new_r < -作物(r, ri) #作物数据到新的光栅new_r < -重新取样(new_r ri) #检查选项df < - st_as_sf (rasterToPolygons (new_r)) #创建数组。检查你是否需要旋转你的数组一个<- griddemissionsarray (df cols = ncol(ri)， rows = nrow(ri)， rotate = T) #创建你的wrfchemi wrf_create('wrfinput'， 'path_to_wrfchemi'，…， '污染物')#，然后将您的排放在wrfchemi wrf_put('path_to_wrfchemi'， ' name_of_污染物'，a)

如果你需要帮助，给我发电子邮件sergio.ibarra@usp.br

最好的,塞吉奥