什么是micaps系统
MICAPS,即现代化人机交互气象信息处理和天气预报制作系统,系中国气象部门气象卫星、天气雷达和数值预报等产品的综合应用最强有力业务技术支撑平台。
micaps是中国气象部门气象预报最主要的预报业务系统。
目前已经开发了4个版本,MICAPS4.0于2013年正式启动开发工作。
截止2014年9月MICAPS4的基本框架已开发完成,进入到了业务功能开发阶段,2014年年底将在中央气象台和部分试点省(自治区、直辖市)气象局进行测试应用,现代化、精细化、专业化、智能化正是MICAPS4的亮点。
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1 GRADS有关的文件类型和维数环境 可以认为和GRADS有关的文件类型有:十进制的原始数据文件(*.TXT)、二进制的数据文件(*.DAT)、数据描述文件(*.CTL)、批处理文件(*.GS)和图形文件(*.GMF)。
气象业务中使用的站点资料或格点资料都是以十进制形式存放,而GRADS只能识别二进制的数据格式,所以使用GRADS之前的第一步就是转换数据文件;数据描述文件则是对数据文件进行说明,以便后续的操作有对象;批处理文件是把进入GRADS绘图环境后所要输入的命令写成批处理格式,以便可以自动执行输入的各项操作命令(批处理文件可单独建立,也可以略过不写,而在进入GRADS环境后一步一步地输入各项操作命令);图形文件是GRADS已经绘制好的图形,只能用GV打开浏览。
数据文件一般都是用Power Station或Visual Fortran来转换(也可以用C语言或其它工具)。
数据描述文件、批处理文件可以在“写字板"中写好,只是在存档的时候,要把文件的后缀改为.CTL和.GS。
GRADS将每一个物理量场视为1个四维数据集,它包括空间三维和时间一维。
维数环境的定义由SET LAT(纬度)/LON(经度)/LEV(高度)/TIME(时间)来设置,也可由SET X/Y/Z/T来设置。
2 GRADS的使用方法 文中采用1982年1月~1994年12月共156个月气象场中的1 000 hPa的海平面气压、温度以及850 hPa、500 hPa、200 hPa的u、v风场的月平均数据和45°*15°的格点资料,来举例说明GRADS的具体使用方法(经度为40°E~150°E,纬度为10°S~25°N)。
2.1 数据文件的转换 格点资料用Power Station转换,程序如下: PARAMETER(NX=45,NY=15) REAL GRID(45,15) [格点资料数组大小] CHARACTER*60 AA(156) [定义数组前的说明为字符串] CHARACTER*20 DNAME(8) [资料文件的数量] DATADNAME/'D:.DAT','D:.DAT', $'D:.DAT','D:.DAT', $'D:.DAT','D:.DAT', $'D:.DAT','D:.DAT'/ [须描述资料文件的列举] DO 10 N=1,8 OPEN(10+N,FILE=DNAME(N)) 10 CONTINUE [依次打开各个资料文件] OPEN(20,FILE='D:.GRD',FORM='BINARY', $ACCESS='DIRECT',RECL=NX*NY*4) [把所有须描述的资料文件数据同时放入1个文件ALLDAT中,以便只须1次转换后便可以随意调取] INUMBER=0 DO 100K=1,156 DO 20 N=1,8 READ(10+N,50)AA(K) READ(10+N,40)((GRID(I,J),I=1,NX),J=1,NY) INUMBER=INUMBER+1 WRITE(20,REC=INUMBER)((GRID(I,J),I=1,NX),J=1,NY) 20 CONTINUE 100 CONTINUE [本程序按经纬度顺序先读写第一时刻的SLP、SST、U850、U500、U200、V850、V500、V200,再读写第二时刻的资料,依次类推...] 40 FORMAT(15F4.0) 50 FORMAT(A60) END2.2 数据描述文件的编写 数据描述文件DAT.CTL的编写格式为: DSETD:.GRD[DSET是给出所描述文件的文件名] TITLEWEATHERDATA [该数据描述文件的标题] UNDEF-9.99E33 [缺省记录的标记] XDEF45 LINEAR40 2.5 [X方向共45个格点,起始纬度为40°,步长为2.5°] YDEF15 LINEAR-10.0 2.5 [Y方向共15个格点,起始经度为-10°,步长为2.5°] ZDEF4 LEVELS1000 850 500 200 [Z方向分为4层,即1 000、850、500、200 hPa] TDEF 156 LINEAR JAN1982 1MO [时间共156个月,起始时间为1982年1月,步长为1个月] VARS4 [共SLP、T、U、V 4个变量] SLP 0 0 [SEALEVE LPRESSURE] T 0 0 [TEMPS] U 3 0 [UWINDS] V 3 0 [VWINDS] ENDVARS [结束变量说明标志]2.3 批处理文件的编写 如果我们欲编制批处理文件时,则应注意在用写字板编写GS文件时,必须在各项命令两边加单引号。
如绘制经度为40°E~150°E,纬度为-10°S~25°N,时间为1982年10月(第10时刻)的850 hPa等风速矢量图时,其批处理文件DAT.GS可以写成以下语句: 'OPEN D:.CTL' 'SET LON 40 150' 'SET LAT -10 25' 'SET TIME T 10' 'SET LEV 850' 'ENABLE PRINT D;.GMF' 'SET GXOUT VECTOR' 'SET CCOLOR 5' 'DISPLAY U;V' 'PRINT' 'DRAW TITLE 10/1982 WINDS' 'QUIT' 以上各项命令都可以根据自己的需要进行更改。
比如:想要绘制经度为40°E~150°E,纬度为-10°S~25°N,时间为1984年6月的1 000 hPa气温场和温度场的合成流线图,就可以把以上的批处理文件改为:'OPEN D:.CTL','SET LON40 150','SET LAT-10 25','SET T 30','SET LEV 1000','ENABLE PRINT D;.GMF','SET GXOUT CONTOUR','SET CCOLOR 5','SET CSTYLE 3','DISPLAY T','SET CSTYLE 1','DISPLAY SLP','PRINT','DRAW TITLE 6/1984 WINDS','QUIT'。
3 结语 当然,GRADS可以绘制的图形远不止这些,若固定经度、时间,让纬度、高度变化,则可以画出气象场的剖面图;若固定经、纬度和高度,让时间变化,则可以画出某气象要素...
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