nakametpy.kinematics module¶
- nakametpy.kinematics.advection_h(var, wind_u, wind_v, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
変数の移流を求める関数。 distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる。 dx, dyにintまたはfloatを代入するとそれが全てのdx, dyとなる。
- Parameters
var (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
wind_u (numpy.ndarray) – eastward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
wind_v (numpy.ndarray) – northward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
advection
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.advection_h_3d(var, wind_u, wind_v, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
変数の移流を求める関数。
distance_3dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
var (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
wind_u (numpy.ndarray) –
eastward wind
The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
wind_v (numpy.ndarray) – northward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
advection
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.advection_h_4d(var, wind_u, wind_v, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
変数の移流を求める関数。 distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
var (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
wind_u (numpy.ndarray) – eastward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
wind_v (numpy.ndarray) – northward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
advection
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.ageostrophic_wind(geopotential, u_wind, v_wind, dx, dy, f0=0.0001)[source]¶
非地衡風成分を求める。 実際の風の東西・南北成分から地衡風成分を引く。
- Parameters
geopotential (numpy.ndarray) – Geopotential (Not Geopotential Height) ジオポテンシャル (ジオポテンシャル高度では無い)
u_wind (numpy.ndarray) – eastward wind
v_wind (numpy.ndarray) – northward wind
dx (numpy.ndarray) – 東西方向の距離
dy (numpy.ndarray) – 南北方向の距離
- Returns
ageostrophic wind 非地衡風
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.coriolis_parameter(lat)[source]¶
コリオリパラメタを求める関数。
- Parameters
lat (numpy.ndarray) – Pressure
- Returns
Corioli’s Parameter
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[f=2\bg{\Omega}\sin\phi\]
- nakametpy.kinematics.dis_azi_from_point(lats, lons, *, idx_flag=False, clat=None, clon=None, clat_idx=None, clon_idx=None, lev_len=None, t_len=None)[source]¶
ある地点からの距離と方位角を求める関数。次元は[(時間、鉛直方向)、緯度、経度]である。
地球半径の値は6371229mを使用。
Calculate the distance and azimuth from latitude and longitude
- Parameters
lats (numpy.ndarray) – latitude(1d or 2d) in degree
lons (numpy.ndarray) – longitude(1d or 2d) in degree
lat_idx (int) –
lon_idx (int) –
- Returns
dr((t_len, lev_len), lats, lons), azimuth((t_len, lev_len), lats, lons)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.distance(lons, lats, lev_len=None, t_len=None)[source]¶
各格子点間の距離を求める関数。次元は[(時間、鉛直方向)、緯度、経度]である。
地球半径の値は6371229mを使用。
Calculate the distance from latitude and longitude
- Parameters
lons (numpy.ndarray) – longitude(1d or 2d) in degree
lats (numpy.ndarray) – latitude(1d or 2d) in degree
- Returns
dx((t_len, lev_len), lats, lons), dy((t_len, lev_len), lats, lons)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.distance_2d(lons, lats)[source]¶
各格子点間の距離を求める関数。次元は[時間、緯度、経度]である。
地球半径の値は6371229mを使用。
Calculate the distance from latitude and longitude
- Parameters
lons (numpy.ndarray) – longitude(1d or 2d) in degree
lats (numpy.ndarray) – latitude(1d or 2d) in degree
- Returns
dx(lats, lons), dy(lats, lons)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.distance_3d(lons, lats, len3d=24)[source]¶
各格子点間の距離を求める関数。次元は[時間、緯度、経度]である。 Single Levelの変数を計算する際に用いる。
地球半径の値は6371229mを使用。
Calculate the distance from latitude and longitude
- Parameters
lons (numpy.ndarray) – longitude(1d or 2d) in degree
lats (numpy.ndarray) – latitude(1d or 2d) in degree
- Returns
dx(t_len, lats, lons), dy(t_len, lats, lons)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.distance_4d(lons, lats, lev_len=37, t_len=24)[source]¶
各格子点間の距離を求める関数。次元は[時間、鉛直方向、緯度、経度]である。
地球半径の値は6371229mを使用。
Calculate the distance from latitude and longitude
- Parameters
lons (numpy.ndarray) – longitude(1d or 2d) in degree
lats (numpy.ndarray) – latitude(1d or 2d) in degree
- Returns
dx(t_len, lev_len, lats, lons), dy(t_len, lev_len, lats, lons)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.divergence(fx, fy, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
直交座標系において変数の発散を求める関数。
divergence_2dの拡張で3次元以上の配列に対応している。 distance_2d, 3d, 4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
fx (numpy.ndarray) – x-flux x(東西)方向のフラックス
fy (numpy.ndarray) – y-flux y(南北)方向のフラックス
dx (numpy.ndarray or int or float) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray or int or float) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
divergence
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.divergence_2d(fx, fy, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
直交座標系において変数の発散を求める関数。 distance_2dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
fx (numpy.ndarray) – x-flux x(東西)方向のフラックス
fy (numpy.ndarray) – y-flux y(南北)方向のフラックス
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
divergence
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.geopotential_to_height(geopotential)[source]¶
ジオポテンシャルから高度を求める関数。
- Parameters
height (numpy.ndarray) – Geopotential
- Returns
Height
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[z = \frac{\Phi R_e}{gR_e-\Phi}\]
- nakametpy.kinematics.geostrophic_wind(geopotential, dx, dy, f0=0.0001)[source]¶
地衡風を求める。 ジオポテンシャルの水平微分を行い、コリオリパラメタで割った後、 u成分にマイナスをかける。
- Parameters
geopotential (numpy.ndarray) – Geopotential (Not Geopotential Height) ジオポテンシャル (ジオポテンシャル高度では無い)
dx (numpy.ndarray) – 東西方向の距離
dy (numpy.ndarray) – 南北方向の距離
- Returns
geostrophic wind 地衡風
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.gradient_h(var, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
変数の勾配を求める関数。 distance_ndを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる。 dx, dyにintまたはfloatを代入した場合、一定値として扱われる。
- Parameters
var (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
dx (numpy.ndarray or int or float) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray or int or float) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
grad_x(nd), grad_y(nd)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.gradient_h_2d(var, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
変数の勾配を求める関数。 distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
var (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
dx (numpy.ndarray or int or float) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray or int or float) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
grad_x(2d), grad_y(2d)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.gradient_h_3d(var, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
変数の勾配を求める関数。 distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
var (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
dx (numpy.ndarray or int or float) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray or int or float) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
grad_x(3d), grad_y(3d)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.gradient_h_4d(var, dx, dy, wrfon=0)[source]¶
変数の勾配を求める関数。 distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
var (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
dx (numpy.ndarray or int or float) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray or int or float) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
grad_x(4d), grad_y(4d)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.gravitational_constant(height)[source]¶
重力定数を求める関数。
- Parameters
height (numpy.ndarray) – height
- Returns
Gravitational constant
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[g(z) = g0\left(\frac{R_e}{R_e+z}\right)^2\]
- nakametpy.kinematics.height_to_geopotential(height)[source]¶
高度からジオポテンシャルを求める関数。
- Parameters
height (numpy.ndarray) – height
- Returns
Geopotential
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[\Phi = \frac{g(z)R_ez}{R_e+z}\]
- nakametpy.kinematics.lapse_rate(pressure, temperature, height)[source]¶
実際の断熱減率などの呼び方がある。 詳しくはHolton 5th edition pp54
変数はすべて同じ形で無ければならない。 Variables should be the same shape.
- Parameters
pressure (numpy.ndarray) – Pressure
temperature (numpy.ndarray) – Temperature
height (numpy.ndarray) – (Geopotential) Height
- Returns
Lapse Rate
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.p2p_distance(lon1, lat1, lon2, lat2)[source]¶
単一の地点間の距離を求める関数。
- Parameters
lon1 (numpy.ndarray) – Longitude of point1
lat1 (numpy.ndarray) – Latitude of point1
lon2 (numpy.ndarray) – Longitude of point2
lat2 (numpy.ndarray) – Latitude of point2
- Returns
distance between point1 and point2
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.pressure_3d(pres, *, lat_dim=201, lon_dim=401)[source]¶
1次元の気圧の配列から3次元の気圧の配列を返す関数。 気圧を計算に用いる際に使います。
- Parameters
pres (numpy.ndarray) – pressure(1d)
- Returns
pressure(3d)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.pressure_4d(pres, *, time_dim=24, lat_dim=201, lon_dim=401)[source]¶
1次元の気圧の配列から4次元の気圧の配列を返す関数。 気圧を計算に用いる際に使います。
- Parameters
pres (numpy.ndarray) – pressure(1d)
- Returns
pressure(4d)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.pressure_nd(pres, *, time_dim=None, lat_dim=201, lon_dim=401)[source]¶
1次元の気圧の配列からn次元の気圧の配列を返す関数。 気圧を計算に用いる際に使います。
- Parameters
pres (numpy.ndarray) – pressure(1d)
- Returns
pressure(nd)
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.ps2ps_distance(lon1, lat1, lon2, lat2)[source]¶
地点間の距離を求める関数。 単一の地点間の距離を求める場合はp2p_distanceの方が処理が早い。
- Parameters
lon1 (numpy.ndarray) – Longitude of point(s)1
lat1 (numpy.ndarray) – Latitude of point(s)1
lon2 (numpy.ndarray or int or float) – Longitude of point(s)2
lat2 (numpy.ndarray or int or float) – Latitude of point(s)2
- Returns
distance between points1 and points2
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.pseudoadiabatic_lapse_rate(pressure, temperature)[source]¶
偽断熱減率、湿潤断熱減率などの呼び方がある。 詳しくはHolton 5th edition pp61
変数はすべて同じ形で無ければならない。 Variables should be the same shape.
- Parameters
pressure (numpy.ndarray) – Pressure
temperature (numpy.ndarray) – Temperature
- Returns
Psuedadiabatic Lapse Rate
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[\Gamma_s\equiv-\frac{dT}{dz}=\Gamma_d\frac{[1+L_cq_s/(RT)]}{\left[1+\varepsilon L_c^2q_s/(c_pRT^2)\right]}\]
- nakametpy.kinematics.q_1(temperature_1, temperature_2, temperature_3, wind_u, wind_v, p_velocity, pressure, dx, dy, time_step=3600, wrfon=0)[source]¶
Q1を気温を用いて求める関数です。
この関数は時間発展を計算する項が含まれているため、4次元の配列で計算が行われます。 temperatureに関しては時間変化は中央差分を用いるため、計算したい時間の気温だけで無く その前後の時間の気温のデータも与える必要がある。
distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
temperature_1 (numpy.ndarray) – temperature 計算したい時間の前の時間のtemp temperature_2と同じ形で無ければならない。
temperature_2 (numpy.ndarray) – temperature 計算したい時間のtemp
temperature_3 (numpy.ndarray) – temperature 計算したい時間の後の時間のtemp temperature_2と同じ形で無ければならない。
wind_u (numpy.ndarray) – eastward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
wind_v (numpy.ndarray) – northward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
p_velocity (numpy.ndarray) – vertical p velocity The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
pressure (numpy.ndarray) – pressure The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
timestep (float) – default = 3600 (for ERA5) This varies on dataset. 使用するデータによって変更する必要がある。
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
Q1 or Q11, Q12, Q13
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.q_2_rh(temperature_1, temperature_2, temperature_3, rh_1, rh_2, rh_3, wind_u, wind_v, p_velocity, pressure, dx, dy, time_step=3600, wrfon=0)[source]¶
Q2を相対湿度と気温を用いて混合比から求める関数です。
この関数は時間発展を計算する項が含まれているため、4次元の配列で計算が行われます。 temperatureに関しては時間変化は中央差分を用いるため、計算したい時間の気温だけで無く その前後の時間の気温のデータも与える必要がある。
distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
temperature_1 (numpy.ndarray) – temperature 計算したい時間の前の時間のtemp temperature_2と同じ形で無ければならない。
temperature_2 (numpy.ndarray) – temperature 計算したい時間のtemp
temperature_3 (numpy.ndarray) – temperature 計算したい時間の後の時間のtemp temperature_2と同じ形で無ければならない。
rh_1 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の前の時間の相対湿度 rh_2と同じ形で無ければならない。
rh_2 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の相対湿度
rh_3 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の後の時間の相対湿度 rh_2と同じ形で無ければならない。
wind_u (numpy.ndarray) – eastward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
wind_v (numpy.ndarray) – northward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
p_velocity (numpy.ndarray) – vertical p velocity The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
pressure (numpy.ndarray) – pressure The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
timestep (float) – default = 3600 (for ERA5) This varies on dataset. 使用するデータによって変更する必要がある。
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
Q2 or Q21, Q22, Q23
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.q_2_sh_mix(sh_1, sh_2, sh_3, wind_u, wind_v, p_velocity, pressure, dx, dy, time_step=3600, wrfon=0)[source]¶
Q2を比湿を用いて混合比から求める関数です。
この関数は時間発展を計算する項が含まれているため、4次元の配列で計算が行われます。 temperatureに関しては時間変化は中央差分を用いるため、計算したい時間の気温だけで無く その前後の時間の気温のデータも与える必要がある。
distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
sh_1 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の前の時間の比湿 sh_2と同じ形で無ければならない。
sh_2 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の比湿
sh_3 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の後の時間の比湿 sh_2と同じ形で無ければならない。
wind_u (numpy.ndarray) – eastward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
wind_v (numpy.ndarray) – northward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
p_velocity (numpy.ndarray) – vertical p velocity The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
pressure (numpy.ndarray) – pressure The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
timestep (float) – default = 3600 (for ERA5) This varies on dataset. 使用するデータによって変更する必要がある。
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
Q2 or Q21, Q22, Q23
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.q_2_sh_sh(sh_1, sh_2, sh_3, wind_u, wind_v, p_velocity, pressure, dx, dy, time_step=3600, wrfon=0)[source]¶
Q2を比湿を用いて比湿から求める関数です。
この関数は時間発展を計算する項が含まれているため、4次元の配列で計算が行われます。 temperatureに関しては時間変化は中央差分を用いるため、計算したい時間の気温だけで無く その前後の時間の気温のデータも与える必要がある。
distance_4dを使ってdx, dyを求め、それを変数と引数に与えてあげると計算できる
- Parameters
sh_1 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の前の時間の比湿 sh_2と同じ形で無ければならない。
sh_2 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の比湿
sh_3 (numpy.ndarray) – Relative Humidity 計算したい時間の後の時間の比湿 sh_2と同じ形で無ければならない。
wind_u (numpy.ndarray) – eastward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
wind_v (numpy.ndarray) – northward wind The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
p_velocity (numpy.ndarray) – vertical p velocity The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
pressure (numpy.ndarray) – pressure The same shape as var 変数と同じ形で無ければならない。
dx (numpy.ndarray) – dx var.shape[-1]-1 == dx.shape[-1] 経度方向の次元はvar.shape[-1]-1でなければならない
dy (numpy.ndarray) – dy var.shape[-2]-1 == dy.shape[-2] 経度方向の次元はvar.shape[-2]-1でなければならない
timestep (float) – default = 3600 (for ERA5) This varies on dataset. 使用するデータによって変更する必要がある。
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
Q2 or Q21, Q22, Q23
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.relative_vorticity(u, v, dx, dy)[source]¶
相対渦度を求める。
- Parameters
u (numpy.ndarray) – eastward wind
v (numpy.ndarray) – northward wind
dx (numpy.ndarray) – 東西方向の距離
dy (numpy.ndarray) – 南北方向の距離
- Returns
Relative Vorticity 相対渦度
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.richardson_number(temp, rh, height, pres, u, v)[source]¶
リチャードソン数を求める関数。 変数はすべて同じ形で無ければならない。 Variables should be the same shape.
- Parameters
temp (numpy.ndarray) – Temperature
rh (numpy.ndarray) – Relative Humidity
height (numpy.ndarray) – (Geopotential) Height
pres (numpy.ndarray) – pressure
u (numpy.ndarray) – eastward wind
v (numpy.ndarray) – northward wind
- Returns
Richardson Number
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.static_stability(pressure, temperature)[source]¶
大気の安定度を求める関数。
変数はすべて同じ形で無ければならない。 Variables should be the same shape.
- Parameters
pressure (numpy.ndarray) – Pressure
temperature (numpy.ndarray) – Temperature
- Returns
Static Stability
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[-\frac{RT}{p}\left(\frac{\partial \log\theta}{\partial p}\right)\]
- nakametpy.kinematics.uv2dv_cfd(fx, fy, lat, lon, boundOpt=4)[source]¶
Divergence caluculation function from NCL.
- Parameters
fx (numpy.ndarray) – x-flux x(東西)方向のフラックス
fy (numpy.ndarray) – y-flux y(南北)方向のフラックス
lat (numpy.ndarray) – latitude 緯度
lon (numpy.ndarray) – longitude 経度
boundOpt (int) – boundOpt 今は4(境界は片方の成分の収束のみで計算)のみ対応
- Returns
divergence with latitude parameter
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.uv2vr_cfd(fx, fy, lat, lon, boundOpt=4)[source]¶
Relative vorticity caluculation function from NCL.
- Parameters
fx (numpy.ndarray) – x-flux x(東西)方向のフラックス
fy (numpy.ndarray) – y-flux y(南北)方向のフラックス
lat (numpy.ndarray) – latitude 緯度
lon (numpy.ndarray) – longitude 経度
boundOpt (int) – boundOpt 今は4(境界は片方の成分の渦度のみで計算)のみ対応
- Returns
divergence with latitude parameter
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.vert_grad(variables, pres_4d, z_dim=- 3)[source]¶
変数の鉛直圧力勾配を求める関数。
- Parameters
variables (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
pres_nd (numpy.ndarray) – pressure(nd) The same shape as var Use pressure_nd from 1d pressure array 変数と同じ形で無ければならない。
- Returns
vertical gradient
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[\begin{split}{VerticalGradient}_{n+1/2} &= \frac{-\left(f(p_{n}) - f(p_{n+1})\right)}{-\left(p_{n} - p_{n+1}\right)} \\ &= \frac{\left(f(p_{n+1}) - f(p_{n})\right)}{\left(p_{n+1} - p_{n}\right)}\end{split}\]
- nakametpy.kinematics.vert_grad_2d_height(variables, height, z_dim=0)[source]¶
変数の鉛直高度勾配を求める関数。
- Parameters
variables (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
height (numpy.ndarray) – height(2d) The same shape as var ジオポテンシャル高度を用いる。
- Returns
vertical gradient
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.vert_grad_3d(variables, pres_3d, z_dim=0)[source]¶
変数の鉛直圧力勾配を求める関数。
- Parameters
variables (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
pres_3d (numpy.ndarray) – pressure(3d) The same shape as var Use pressure_3d from 1d pressure array 変数と同じ形で無ければならない。
wrfon (int) – wrfon Flag whether input data is wrfout or not 入力データがwrfoutか否かのフラグ
- Returns
vertical gradient
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[\begin{split}{VerticalGradient}_{n+1/2} &= \frac{-\left(f(p_{n}) - f(p_{n+1})\right)}{-\left(p_{n} - p_{n+1}\right)} \\ &= \frac{\left(f(p_{n+1}) - f(p_{n})\right)}{\left(p_{n+1} - p_{n}\right)}\end{split}\]
- nakametpy.kinematics.vert_grad_3d_height(variables, height, z_dim=0)[source]¶
変数の鉛直高度勾配を求める関数。
- Parameters
variables (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
height (numpy.ndarray) – height(3d) The same shape as var ジオポテンシャル高度を用いる。
- Returns
vertical gradient
- Return type
numpy.ndarray
- nakametpy.kinematics.vert_grad_4d(variables, pres_4d, z_dim=1)[source]¶
変数の鉛直圧力勾配を求める関数。
- Parameters
variables (numpy.ndarray) – variable 計算したい変数
pres_4d (numpy.ndarray) – pressure(4d) The same shape as var Use pressure_4d from 1d pressure array 変数と同じ形で無ければならない。
- Returns
vertical gradient
- Return type
numpy.ndarray
Note
\[\begin{split}{VerticalGradient}_{n+1/2} &= \frac{-\left(f(p_{n}) - f(p_{n+1})\right)}{-\left(p_{n} - p_{n+1}\right)} \\ &= \frac{\left(f(p_{n+1}) - f(p_{n})\right)}{\left(p_{n+1} - p_{n}\right)}\end{split}\]