适于HYSPLIT大气扩散模型的气象场数据转化方法技术

本发明专利技术公开了一种适于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化方法，通过本方法将被转化的气象输入场数据信息分段保存，可读性强，分段数据可以快速合并处理，生成HYSPLIT模型所需的气象场文件，本发明专利技术方法可以跨平台运行，支持LINUX、Window7/10以及Mac OX平台，提高了HYSPLIT模型所需的气象场文件制作效率，增加了模型适用气象场数据来源，使得HYSPLIT模型更加适用于预测分析业务的实际化应用。

【技术实现步骤摘要】
适于HYSPLIT大气扩散模型的气象场数据转化方法
本专利技术气象科学
，尤其涉及种适用于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化处理程序方法。
技术介绍
以HYSPLIT为代表的颗粒拉格朗日框架大气扩散模型，在相应格式气象场数据的驱动下，此类模型广泛支持与一般大气污染物和有害物质的大气传输和扩散相关的模拟，以及这些物质（如持久性有机物、汞等）在地球表面的沉积。在特殊领域的应用包括跟踪和预测放射性物质、火山灰、野火烟雾的释放。但是在操作上，这类模型需要对应格式的气象输入场数据，例如HYSPLIT使用的是ARL格式数据，而其他模式多是使用的是按照时间节点分段式grib格式数据，模型适用气象场数据格式不同，另外国产气象数据也无法直接应用于此类模式，不同来源气象数据适用不同模式，给各模式间交叉验证和业务使用造成不便。因此，有必要开发一种适用于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化处理方法，来快速构建模型输入气象场数据，以便于基于该类模式的相关科研和业务工作。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，主要目的是提供一种适于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化方法，通过采用本专利技术方法，将被转化的气象输入场数据信息分段保存，可读性强，分段数据可以快速合并处理，生成HYSPLIT模型所需的气象场文件。
技术实现思路
：为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术手段为：一种适于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化方法，包括以下步骤：S1：按时次读取待转化气象场数据，并提取数据中的要素数据，所述要素数据包括时间、方位、地面变量、分层信息、格点设置；S2：对提取的要素数据中的分层信息按照HYSPLIT模式中的ARL分层数据的网格分辨率进行数据分辨率一致化处理，并与步骤S1中提取到的时间、地面变量和格点设置作为ARL的头部信息；同时将方位和分层信息按照ARL数据结构置于前述头部信息尾部，从而形成多个时间节点的分层二进制数据文本；S3：对步骤S2得到的多个时间节点的分层二进制数据文本进行拼合，完成HYSPLIT模式输入的二进制文件转化。进一步的，步骤S3采用cat或type命令对分层二进制数据文本进行拼合。进一步的，步骤S1中所述待转化气象场数据为grib模式、netcdf模式或Grapes模式的输出数据。进一步的，步骤S2所述头部信息为50字节数据格式。有益效果：相比于现有技术，采通过采用本专利技术方法，将被转化的气象输入场数据信息分段保存，可读性强，分段数据可以快速合并处理，生成HYSPLIT模型所需的气象场文件，本专利技术方法可以跨平台，运行(支持LINUX、Window7/10以及MacOX平台)，提高了HYSPLIT模型所需的气象场文件制作效率，增加了模型适用气象场数据来源，使得HYSPLIT模型更加适用于预测分析业务的实际化应用。附图说明图1为本专利技术所述适于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化方法的流程示意图。具体实施方式下面结合附图并以具体实施例，进一步阐明本专利技术。应理解这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围，在阅读了本专利技术之后，本领域技术人员对本专利技术的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。请参照图1所示，本专利技术适于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化处理方法，包括有以下步骤：第一步：按时次读取要被转换的气象场不同高度的气象要素。例如：读取grib、netcdf细网格数据或读取Grapes模式输出结果数据，在被转换的气象场中找到相应信息并进行提取，包括对应时间、方位、地面变量、分层信息、格点设置等数据；第二步：对提取的要素数据中的分层信息按照HYSPLIT模式中的ARL分层数据的网格分辨率进行数据分辨率一致化处理（通过具有与ARL数据保持一致分辨率的多个时间节点分层二进制数据文件，所有数据记录长度一致），并与步骤S1中提取到的时间、地面变量和格点设置作为ARL的头部信息，即ASCIIindexrecords，其包含了时间、格点设置、变量和层的信息，并采用一个50个字节的头记录。同时将方位和分层信息按照ARL数据结构置于前述头部信息尾部，该数据为X*Y字节的数据（X,Y是水平和垂直方向的格点数）。所有数据被压缩为一个字节，压缩是根据相邻格点数据的差别。在一个时次里地面变量的数据在前，分层变量的数据在后，从而形成多个时间节点的分层二进制数据文本。第三步：对多个时间节点的分层二进制数据文本，进行数据拼合。通过系统cat或type命令，执行数据文件拼合，生成完成的适用于HYSPLIT模式输入的二进制文件，至此所有数据转化处理完毕。所述第二步中所有网格信息保存于相应分段文件。所述第三步中所有网格信息保存在同一文件；最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本专利技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本专利技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本专利技术实施例技术方案的精神和范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化方法，其特征在于包括以下步骤：/nS1：按时次读取待转化气象场数据，并提取数据中的要素数据，所述要素数据包括时间、方位、地面变量、分层信息、格点设置；/nS2：对提取的要素数据中的分层信息按照HYSPLIT模式中的ARL分层数据的网格分辨率进行数据分辨率一致化处理，并与步骤S1中提取到的时间、地面变量和格点设置作为ARL的头部信息；同时将方位和分层信息按照ARL数据结构置于前述头部信息尾部，从而形成多个时间节点的分层二进制数据文本；/nS3：对步骤S2得到的多个时间节点的分层二进制数据文本进行拼合，完成HYSPLIT模式输入的二进制文件转化。/n

【技术特征摘要】
1.一种适于HYSPLIT粒子拉格朗日大气扩散模型的气象场数据转化方法，其特征在于包括以下步骤：
S1：按时次读取待转化气象场数据，并提取数据中的要素数据，所述要素数据包括时间、方位、地面变量、分层信息、格点设置；
S2：对提取的要素数据中的分层信息按照HYSPLIT模式中的ARL分层数据的网格分辨率进行数据分辨率一致化处理，并与步骤S1中提取到的时间、地面变量和格点设置作为ARL的头部信息；同时将方位和分层信息按照ARL数据结构置于前述头部信息尾部，从而形成多个时间节点的分层二进制数据文本；
S3：对步骤S2得到的多个时间节点的分层二进制数据文本进行拼合，完成HYS...

【专利技术属性】
技术研发人员：王洋，陈威，莫雨淳，黄增俊，汤耀国，邹灵宇，王国梁，孟庆庆，
申请(专利权)人：南京智汇环境气象产业研究院有限公司，黑龙江省生态环境监测中心，广西壮族自治区气象台，南宁市气象局，
类型：发明
国别省市：江苏;32