科研數(shù)據(jù)集01---CPC土壤水模型
目前在水文研究中,土壤水通常是由各類模型提供的。CPC Soil Moisture V2土壤水?dāng)?shù)據(jù)可以從美國(guó)NOAA的網(wǎng)站下載,該數(shù)據(jù)集每月發(fā)布,時(shí)間覆蓋目前是1948年1月至2022年9月,沒(méi)有數(shù)據(jù)GAP,而且每月均在更新,數(shù)據(jù)的空間分辨率為720×360,覆蓋范圍為全球。注意的是,該數(shù)據(jù)集是由模型模擬產(chǎn)出的結(jié)果,而不是直接測(cè)量的結(jié)果。目前的數(shù)據(jù)版本為V2,相對(duì)于之前的版本,該數(shù)據(jù)集有很大的差異,尤其是在非洲地區(qū)。V2版本的數(shù)據(jù)同時(shí)也提供了陸地掩膜數(shù)據(jù)。請(qǐng)注意:
Please note:?If you acquire?CPC Soil Moisture V2?data products from PSL, we ask that you acknowledge us in your use of the data. This may be done by including text such as?CPC Soil Moisture V2?data provided by the NOAA PSL, Boulder, Colorado, USA, from their website at?https://psl.noaa.gov?in any documents or publications using these data.
數(shù)據(jù)下載的官網(wǎng):https://psl.noaa.gov/data/gridded/data.cpcsoil.html

如果你需要在網(wǎng)頁(yè)端繪圖,你可以點(diǎn)擊第三個(gè)圖標(biāo),即可進(jìn)入在線PLOT頁(yè)面,設(shè)置不同的參數(shù)即可,包括自定義范圍,更改地理投影坐標(biāo)。

下載好數(shù)據(jù)后,可以使用matlab進(jìn)行數(shù)據(jù)讀取,下面貼出讀出來(lái)的變量列表
Variables:
? ? lat??
? ? ? ? ? ?Size:? ? ? ?360x1
? ? ? ? ? ?Dimensions: lat
? ? ? ? ? ?Datatype:? ?single
? ? ? ? ? ?Attributes:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?long_name? ? ? ? ? = 'Latitude'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?units? ? ? ? ? ? ? = 'degrees_north'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?actual_range? ? ? ?= [89.75? ? ? ?-89.75]
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?standard_name? ? ? = 'latitude'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?axis? ? ? ? ? ? ? ?= 'Y'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?coordinate_defines = 'point'
? ? lon??
? ? ? ? ? ?Size:? ? ? ?720x1
? ? ? ? ? ?Dimensions: lon
? ? ? ? ? ?Datatype:? ?single
? ? ? ? ? ?Attributes:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?long_name? ? ? ? ? = 'Longitude'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?units? ? ? ? ? ? ? = 'degrees_east'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?actual_range? ? ? ?= [0.25? ? ? ? 359.75]
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?standard_name? ? ? = 'longitude'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?axis? ? ? ? ? ? ? ?= 'X'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?coordinate_defines = 'point'
? ? soilw
? ? ? ? ? ?Size:? ? ? ?720x360x897
? ? ? ? ? ?Dimensions: lon,lat,time
? ? ? ? ? ?Datatype:? ?single
? ? ? ? ? ?Attributes:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?long_name? ? ?= 'Model-Calculated Monthly Mean Soil Moisture'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?missing_value = -9.969209968386869e+36
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?units? ? ? ? ?= 'mm'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?valid_range? ?= [0? 1000]
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?dataset? ? ? ?= 'CPC Monthly Soil Moisture'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?var_desc? ? ? = 'Soil Moisture'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?level_desc? ? = 'Surface'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?statistic? ? ?= 'Monthly Mean'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?parent_stat? ?= 'Other'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?standard_name = 'lwe_thickness_of_soil_moisture_content'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?cell_methods? = 'time: mean (monthly from values)'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?actual_range? = [0? 9.999317862965217e+29]
? ? time?
? ? ? ? ? ?Size:? ? ? ?897x1
? ? ? ? ? ?Dimensions: time
? ? ? ? ? ?Datatype:? ?double
? ? ? ? ? ?Attributes:
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?long_name? ? ? ? ? = 'Time'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?units? ? ? ? ? ? ? = 'days since 1800-01-01 00:00:0.0'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?delta_t? ? ? ? ? ? = '0000-01-00 00:00:00'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?avg_period? ? ? ? ?= '0000-01-00 00:00:00'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?standard_name? ? ? = 'time'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?axis? ? ? ? ? ? ? ?= 'T'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?bounds? ? ? ? ? ? ?= 'time_bnds'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?coordinate_defines = 'start'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?prev_avg_period? ? = '0000-00-01 00:00:00'
? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?actual_range? ? ? ?= [54055? 81327]
關(guān)于時(shí)間變量的處理,我自己也有些不太明白,官網(wǎng)說(shuō)的是1948年開始,而這個(gè)變量的time卻顯示為units? ? ? ? ? ? ? = 'days since 1800-01-01 00:00:0.0',我有點(diǎn)迷惑,按道理不應(yīng)該出現(xiàn)這樣de 錯(cuò)誤吧!下面開始數(shù)據(jù)讀?。?/p>
我們發(fā)現(xiàn)結(jié)果好像不太對(duì),原因是因?yàn)橛行┲堤罅?,需要去除?/p>
經(jīng)過(guò)修改代碼后有得到正確的結(jié)果

因?yàn)樵紨?shù)據(jù)提供的是從1948年1月1日起始的每月的天數(shù),因此需要轉(zhuǎn)換成年月的形式,便于后期時(shí)間序列的分析,我還編寫了以下的代碼:

希望對(duì)大家有所幫助?。?/p>
參考文獻(xiàn)
Analysis of Model-Calculated Soil Moisture over the United States (1931-93) and Application to Long-Range Temperature Forecasts; Jin Huang, Huug van den Dool, and Konstantine P. Georgakakos -- from Journal of Climate, Vol.9, No.6, June 1996
Climate Prediction Center global monthly soil moisture data set at 0.5 degree resolution for 1948 to present. Yun Fan, and Huug van den Dool, J. of Geophysical Research, vol. 109, 2004, D10102, doi:10.1029/2003JD004345.