關(guān)鍵字：氣象資料處理、風(fēng)速、風(fēng)向、GrADS

目的：使用GrADS從再分析資料的U（緯向風(fēng)，m/s）、V（經(jīng)向風(fēng)，m/s）風(fēng)計算出WD（風(fēng)向，deg）。

說明：

風(fēng)速與風(fēng)向是氣象風(fēng)分析中常使用到的環(huán)境場變數(shù)，但在再分析資料或是模式資料中，一般能直接獲得的風(fēng)場變數(shù)是U風(fēng)與V風(fēng)。雖然我們能使用兩者的比例與atan函數(shù)求得風(fēng)場向量與x軸的交角角度。但用atan函數(shù)所得到的是一般座標(biāo)系的角度，而一般座標(biāo)系的角度與氣象所使用的風(fēng)向角度與是不一樣的。

• 一般座標(biāo)系的角度：西風(fēng)（velocity=<1,0>）視為0度，照逆時針旋方向角度逐漸增加。

• 氣象所使用的風(fēng)向：北風(fēng)（velocity=<0,-1>）視為0度，照順時針旋方向角度逐漸增加。

所以，還需要一些加工轉(zhuǎn)換才能從U、V風(fēng)得到風(fēng)向。

圖說明兩種風(fēng)向的差異

無法直接將U、V風(fēng)套用進(jìn)atan函數(shù)求出風(fēng)向

scripts:

;*wind direction

'define WD=(atan2(v,u)*57.29578)*-1 + 270' ?;*風(fēng)向量角轉(zhuǎn)風(fēng)向

'define WD=if(WD>=360 , WD-360 , WD)' ? ? ? ?;*將回傳值限定在0<=WD<360

input: U、V的單位沒有固定的要求，相同即可。

output: WD為風(fēng)向（單位：deg）。

*注：atan2的第一個參數(shù)為v，第二個參數(shù)為u，因為此處要的回傳結(jié)果是股/勾 。官方說明：GrADS function: atan2 (gmu.edu)

使用例：

檢視此方法下，V風(fēng)與U風(fēng)之間的比值與WD之間的關(guān)係?？梢姡L(fēng)速比值為正時，WD介於0~90與180~270之間，也就是東北風(fēng)與西南風(fēng)；而風(fēng)速比值為負(fù)時，WD介於90~180與270~360之間，也就是東南風(fēng)與西北風(fēng)?？梢?，風(fēng)速比值為正時，WD介於0~90與180~270之間，也就是東北風(fēng)與西南風(fēng)；而風(fēng)速比值為負(fù)時，WD介於90~180與270~360之間，也就是東南風(fēng)與西北風(fēng)。

'reinit'

'sdfopen http://apdrc.soest.hawaii.edu:80/dods/public_data/Reanalysis_Data/NCEP/NCEP2/daily/pressure/uwnd'

'sdfopen http://apdrc.soest.hawaii.edu:80/dods/public_data/Reanalysis_Data/NCEP/NCEP2/daily/pressure/vwnd'

'set time 00Z01Jan2023'

'set lev 850'

'set lon 0 357.5'

'set lat -90 90'

;*wind speed

'define WS=mag(uwnd.1,vwnd.2)'

;*wind direction

'define WD=(atan2(vwnd.2,uwnd.1)*57.29578)*-1 + 270'

'define WD=if(WD>=360 , WD-360 ,WD)'

'set gxout scatter'

'set ylint 45'

'set vrange -20 20 '

'd (vwnd.2/uwnd.1);wd'