ncflint可以将输入文件进行线性组合创建输出文件。支持的线性组合方式为:加权平均归一化加权平均插值。坐标变量的处理方式和之前的命令不同,ncflint将直接拷贝坐标变量。

使用ncflint有两种方法:

指定每个文件的权重

比如,假设根据两个文件计算,输出文件中的变量var3的值,由输入文件中的变量var1和var2及所分配的权重来决定:即var3 = var1*wgt1 + var2*wgt2。权重系数通过-w--wgt_var/--weight指定,如果只给定wgt1,那么wgt2 = 1 - wgt1

注意:权重系数可以大于1。如果大于1,就是给定文件的变量直接扩大多少倍。

从V4.6.1开始,添加了-N选项(长选项为--nrm/--normalize),这将对权重执行归一化操作,即wgt1 = wgt1/(wgt1+wgt2)wgt2=wgt2/(wgt1+wgt2)

注意:请小心使用-N归一化选项,因为这和ncwa的操作不同。

执行插值选项

-i,长选项为--ntp/--interpolate

这与指定权重是相反的。当指定权重的时候,输入值乘上权重然后相加,不再进行其他操作,这意味着,要事先知道权重信息。

另一类问题是:当已经知道var3时(确定想要获取到什么值)。针对这种情况,需要根据输入文件的值来推断权重。这就形成了有两个未知数的方程:var3 = wgt1*var1 + wgt2*var2。如果要确定权重,那么就要强制添加一个限制,即对权重进行归一化,添加wgt1+ wgt2=1限制。

因此使用插值选项时,用户要使用-i选项指定varvar3ncflint会计算权重wgt1wgt2,然后使用这些权重来创建输出文件。尽管在输入文件中var可能有多个维度,但是必须要是一个标量。因此,和var相关的任何维度都要降维。

如果没有指定-i-w,那么ncflint默认对每个输入文件使用相同的权重。即-w 0.5-w 0.5,0.5。如果试图同时指定-i-w选项,将会导致错误。

ncflint仅对数值变量进行操作,不支持NC_CHARNC_STRING类型变量。

默认情况下,ncflint仅对记录变量(record variables)进行操作(time通常存储为记录变量),而不操作坐标变量(即latitude和longitude)。这是因为ncflint通常对输入文件进行时间插值(time-interpolate),而很少执行空间插值。

有时候,用户可能想对除坐标变量外的整个文件乘一个常数,可以使用--fix_rec_crd选项执行这一操作(V4.2.6之后)。这防止ncflint对记录变量外的坐标变量也执行相同操作。

注意:

当存在缺失值时,ncflint有时可能会出现意外的情况,比如当var1的某个格点为缺失值,而var2对应的格点不是缺失值时:

  • var3设置为缺失值。从本质上来说,执行插值操作时,缺失值就是未定义的值。在大多数情况下可能会导致异常,因此ncflint将其设置为缺失值。
  • 输出有效权重的数据点,即var3 = wgt2*var2。这是因为对于多个点的加权平均而言,不应该舍弃有效值的加权结果。
  • 返回没有加权的结果,即var3 = var2

当前的处理策略采用的是第一种方法,即设置为缺失值。

示例:

  • 假如有两个关于大气状态的文件,分别为00UTC和02UTC,想要得到01UTC时刻的大气状态,那么可以使用如下命令进行线性插值,假设每个文件中都包含time标量来存储时间戳信息:
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ncflint -i time,1 utc00.nc utc02.nc utc01.nc
  • 如果有两个时刻的观测数据,比如2019年1月和2019年4月,想要得到2019年2月和3月的结果,那么可以执行加权平均,1月和4月采用2:1的比例进行加权计算2月的结果:
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  ncflint -w 0.66667 201901.nc 201904.nc 201902.nc
  • 对文件变量乘一个常数
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  ncflint -w 3,-2 in.nc in.nc out.nc
  • 对排放源数据中除坐标变量意外的变量乘一个系数
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  ncflint --fix_rec_crd -w 0.8,0.0 emissions.nc emissions.nc scaled_emissions.nc

使用--fix_rec_crd选项时,要确保time坐标没有改变。

  • 对两个文件进行算数操作
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  ncflint -w 1,1 in1.nc in2.nc in1pin2.nc  # 两个文件相加
  ncflint -w 1,-1 in1.nc in2.nc in1min2.nc     # 两个文件相减,in1 - in2

ncflint可以模仿ncbo的一些操作,但是尽量不要这样做,因为ncflint不支持广播操作。

  • 大气压单位转换

即改变prs_sfc的单位,从Pa转为hPa

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2
  ncflint -C -v prs_sfc -w 0.01,0.0 in.nc in.nc out.nc
  ncatted -a units,prs_sfc,o,c,millibar out.nc