如何计算海平面位势高度的压力吗?

Question

为此,我使用python情节和操纵数据。

我用再分析数据netcdf格式这个问题。

我估计的数据包括重力势,通过下面的位势高度。

为位势netcdf变量如下:

<类的netCDF4._netCDF4。变量”> int16 z(时间、级别、纬度、经度)scale_factor: 0.9163788350787961 add_offset: 28797.397523473086 _FillValue: -32767 missing_value: -32767单位:m * * 2 s * * 2 long_name:位势standard_name:位势无限维度:当前形状=(1、2、51、101)填充

然后我继续提取这个变量如下,并计算位势高度变量geop除以美元g_ {o} = 9.81美元。然后我这个分配给一个变量Z美元

geop =文件。变量[' z '] [:] g = 9.81 z = geop / g #位势高度

现在我画这个变量和结果图如下所示(单位位势米):

通过静力学方程dp = - \ρgdz美元,我试着直接计算p通过以下计算:

Zl = Z[0 = = 1000:,:]ρ= 1.25 g = 9.81 dp = 1 *(ρ* g * Zl) #采用静压近似dp

给我这些值如下见过和情节:

masked_array (data = [[[410.9842133392113, 307.8915943928496, 209.38086962187754,……,187.6168722887587, 256.3452849196665, 289.56401769127297], [650.3881840035501, 506.05851747863653, 360.58337740988014, ..., 358.29243032218073, 456.8031550931528, 493.4583084963061], [901.2468901063676, 731.716805616793, 570.2050359341547, ..., 334.23748590136256, 433.893684216182, 479.71262597012355], ..., [-1690.9597396227766, -1719.596578218989, -1756.251731622142, ..., -348.46474623233917, -248.80854791751972, -521.4312513534605], [-1539.7572318347738, -1561.5212291678972, -1642.84985078114, ..., -371.37421710930994, -324.409801811521, -394.2836879862807], [-1335.8629410297408, -1397.7185123975598, -1535.1753376593797, ..., -397.7201086178229, -355.3375874954281, -338.15548433770346]]], mask=[[[False, False, False, ..., False, False, False], [False, False, False, ..., False, False, False], [False, False, False, ..., False, False, False], ..., [False, False, False, ..., False, False, False], [False, False, False, ..., False, False, False], [False, False, False, ..., False, False, False]]], fill_value=1e+20)

但它给了我负面的价值观。

我怎么完全转换位势高度在表面的压力吗?

Answer 1

你应该有一些负面的值dp美元从1000 hPa的压差。另一件事是做错了不是伸缩dp美元下丘脑-垂体-肾上腺轴的值将从帕斯卡。产品密度的公斤/米³在m / s,加速度²米,距离是帕斯卡的压力。除以100 hPa收益率。

你的信号有问题也出现。如果1000 hPa位势高度是积极的(海拔),压力应高于海平面1000 hPa,相反如果适用于1000 hPa位势高度是负的。

从你的第一个情节,似乎1000 hPa位势高度范围从低于海平面125.2米(最深的蓝色)海拔274.8米(最深的红色)。400米范围意味着不太正确假设密度不变,但它的足够近零级近似。导致海平面-125.2米位势高度的压力984.7 hPa(假设一个常数的密度$ 1.25 \ \文本{公斤}/ {m} \文本^ 3美元和一个常数的重力加速度$ 9.80665 \ \文本{m} /{年代}^ \文本2美元),而+ 274.8米位势高度导致的海平面气压1033.7 hPa。