气象热力图[T-lnP][Emagram][Skew]原理及Python绘制基础过程
1、常见热力图包括T-lnP图和Skew图,本文主要探讨中国使用的两种热力图 。关键步骤聚焦在基本线条绘制 ,通过提取核心代码进行展示。绘制特征线,基于公式将已知T,P代入求位温 ,再绘出等值线,实现原理清晰。具体代码实现中,首先计算饱和混合比rs ,接着求湿绝热递减率,然后逐步减小气压,基于计算结果得到T ,不断迭代绘出等湿绝热位温线 。
2 、绘制热力图的核心原理基于以下公式:已知T、P值时,通过计算饱和混合比rs,进一步求得湿绝热递减率。随后,对气压进行少量减量操作 ,利用该湿绝热递减率计算出对应的T值。通过不断迭代,最终得到等湿绝热位温线,展现绝热过程的动态变化 。
python--站点数据插值到规则网格&EOF分解
在学习使用python处理站点数据时 ,涉及插值与EOF分解。插值方法中,规则网格插值(griddata)与metpy的inverse_distance_to_grid()被使用。不同插值方法的结果显著不同,原因尚不清楚 ,期待了解详情 。数据读取采用pandas的read_csv方法,文件格式为.txt。绘图过程中,封装函数简化了代码。
使用Python进行克里金插值计算时 ,我们只需调用pykrige包,无需自定义复杂函数。插值网格制作时,需获取地图的经纬度范围 ,使用geopandas读取geojson文件并获取total_bounds属性 。制作网格后,需要准备已知站点的经纬度信息和对应值。接下来,使用pykrige包计算插值结果,结果为400*400形状。
然后 ,介绍二维插值interp2d()函数 。此函数用于处理二维数据的插值运算,实现方法包括生成数据、插值和绘图三个步骤。值得注意的是,二维插值在实际应用中 ,尤其是在数据分布不规则或网格大小不等的情况下,显得尤为重要。最后,讨论Rbf插值方法 。
一维插值:使用interp1d类根据给定数据创建插值函数 ,适用于内插值,但不可进行外推。对于有限范围的外插值,可以使用UnivariateSpline类 ,但需谨慎以防失真或发散。二维插值:使用interp2d类根据二维数据点集生成插值函数,如在图像处理中,根据值输入返回z轴值 。
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希望本篇文章《MetPy(METPYS翻译成英语)(METPYS翻译成英语)MetPy》能对你有所帮助!
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