h = ax.pcolormesh(xx_vort[:,:,i], yy_vort[:,:,i], ww_vort[:,:,i], cmap='seismic',shading='gouraud', vmin=-3, vmax=3)

这段代码使用 matplotlib 库的 pcolormesh 函数绘制了一个二维的伪彩色图，其中 xx_vort、yy_vort 和 ww_vort 分别表示坐标轴 x、y 和数据值 z。参数 cmap 指定了使用的颜色映射，这里使用了 seismic，表示从蓝色到红色的渐变色。shading 参数指定了绘制的阴影模式，这里使用了 gouraud，表示使用高质量的阴影渲染。vmin 和 vmax 参数分别指定了数据值的最小值和最大值，超出这个范围的值会被截断到最小值或最大值。

相关问题

使用era5数据做行星边界层高度图python代码

以下是使用ERA5数据生成行星边界层高度图的 Python 代码：

import numpy as np
import xarray as xr
import matplotlib.pyplot as plt

# Load ERA5 data using xarray
data = xr.open_dataset('/path/to/era5/data.nc')

# Extract variables
u = data.u10  # 10m zonal wind component
v = data.v10  # 10m meridional wind component
t = data.t2m  # 2m temperature
sp = data.sp  # Surface pressure
z = data.z    # Geopotential

# Calculate potential temperature
theta = t * (1000 / sp) ** 0.286

# Calculate geostrophic wind
f = 2 * 7.2921e-5 * np.sin(np.deg2rad(data.latitude))
ug = -1 / f * v.differentiate('longitude')  # zonal geostrophic wind
vg = 1 / f * u.differentiate('longitude')   # meridional geostrophic wind

# Calculate ageostrophic wind
ua = u - ug  # zonal ageostrophic wind
va = v - vg  # meridional ageostrophic wind

# Calculate absolute vorticity
avort = (vg.differentiate('longitude') - ug.differentiate('latitude')) + f

# Calculate vertical vorticity
vort = avort - f

# Calculate boundary layer height using Ekman layer theory
Cd = 1e-3  # Drag coefficient
rho = 1.225  # Air density
h = (Cd * rho * 2 * np.pi / (24 * 3600)) ** (1 / 3) * (ug ** 2 + vg ** 2) ** (1 / 6)

# Convert geopotential height to meters
z_m = z / 9.81

# Calculate planetary boundary layer height
pblh = xr.DataArray(np.zeros_like(t), dims=t.dims, coords=t.coords)
lev = z_m.level.values
for i in range(len(t.latitude)):
    for j in range(len(t.longitude)):
        # Find the lowest level where vorticity exceeds a threshold
        for k in range(len(lev)):
            if vort[i, k, j] > 0.05:
                pblh[i, j] = lev[k]
                break

# Plot PBL height as a contour map
lon, lat = np.meshgrid(pblh.longitude.values, pblh.latitude.values)
plt.contourf(lon, lat, pblh.T, cmap='jet')
plt.colorbar(label='PBL height (m)')
plt.title('Planetary Boundary Layer Height')
plt.xlabel('Longitude')
plt.ylabel('Latitude')
plt.show()

注意，此代码仅提供一个示例，具体实现可能需要根据你的数据格式和需求做出一些修改。

根据的位势高度、温度和涡量数据，根据位势温度公式计算各层的位势温度 ,然后用位涡量公式计算位涡量 文件给出了变量名及其对应的级别，一个是850hPa，另一个是500hPa。区域网格为12行× 10列，网格距离为 0.25*0.25度，第一行为北界，最后一行为南界。位势高度、温度和涡度的单位分别为米、开尔文和10‘秒’，编写FORTRAN程序

以下是一个简单的FORTRAN程序的示例，用于计算位势温度和位涡量：

PROGRAM calculate_pv
  IMPLICIT NONE

  INTEGER, PARAMETER :: nx = 10   ! 网格的列数
  INTEGER, PARAMETER :: ny = 12   ! 网格的行数
  INTEGER, PARAMETER :: nlev = 2  ! 数据的层数（850hPa和500hPa）
  REAL, PARAMETER :: g = 9.81     ! 重力加速度
  REAL, PARAMETER :: cp = 1004.0 ! 定压比热
  REAL, PARAMETER :: p0 = 100000.0 ! 参考压强
  REAL, PARAMETER :: dx = 0.25   ! 网格的水平距离（度）
  REAL, PARAMETER :: dy = 0.25   ! 网格的垂直距离（度）

  REAL :: lat(ny)  ! 纬度数组
  REAL :: h(nlev, nx, ny) ! 位势高度数组
  REAL :: t(nlev, nx, ny) ! 温度数组
  REAL :: vort(nx, ny)    ! 涡度数组
  REAL :: theta(nlev, nx, ny) ! 位势温度数组
  REAL :: pv(nlev, nx, ny)    ! 位涡量数组

  INTEGER :: i, j, k  ! 循环计数器
  REAL :: p, temp     ! 临时变量，用于计算位势温度和位涡量

  ! 读入数据
  OPEN(10, FILE="latitude.txt")
  DO i = 1, ny
    READ(10,*) lat(i)
  END DO
  CLOSE(10)

  OPEN(20, FILE="data.txt")
  DO k = 1, nlev
    DO i = 1, nx
      DO j = 1, ny
        READ(20,*) h(k,i,j), t(k,i,j), vort(i,j)
      END DO
    END DO
  END DO
  CLOSE(20)

  ! 计算位势温度和位涡量
  DO k = 1, nlev
    DO i = 1, nx
      DO j = 1, ny
        p = 100.0 * h(k,i,j) / (287.0 * t(k,i,j)) ! 计算压强
        theta(k,i,j) = t(k,i,j) * (p0/p)**(287.0/cp) ! 计算位势温度
        temp = (vort(i,j) / 10.0) / (dx * dy) ! 计算临时变量
        pv(k,i,j) = -g * theta(k,i,j) * temp ! 计算位涡量
      END DO
    END DO
  END DO

  ! 输出结果
  OPEN(30, FILE="result.txt")
  DO k = 1, nlev
    WRITE(30,*) "Level ", k, ":"
    DO i = 1, nx
      DO j = 1, ny
        WRITE(30,"(3F12.2)") h(k,i,j), theta(k,i,j), pv(k,i,j)
      END DO
      WRITE(30,*)
    END DO
  END DO
  CLOSE(30)

END PROGRAM calculate_pv

在这个示例程序中，我们首先定义了一些常量和变量，包括网格的大小、重力加速度、定压比热、参考压强等。然后，我们读入了位势高度、温度和涡度数据，以及纬度数组。接下来，我们使用位势温度公式计算了位势温度，并使用位涡量公式计算了位涡量。最后，我们将结果输出到文件中。

请注意，在实际编写程序时，还需要对输入数据进行检查和处理，以确保数据的正确性和可靠性。此外，本示例程序仅供参考，具体实现方式可能因数据格式和计算方法而异。