写一段python代码 通过u\v值计算风速风向

在气象学中，风速（u）和风向（v）通常用于描述风的状态。这两个变量可以通过所谓的风矢量来表示，其中风速是矢量的长度，风向是矢量的方向。在Python中，我们可以使用这些值来计算实际的风速（速度）和风向（角度）。然而，直接从u和v值计算风速风向可能需要特定的转换，因为它们通常是风分量而不是完整的风矢量。

假设`u`和`v`是以米/秒为单位的速度分量，风速`ws`可以通过勾股定理计算，风向`wd`则通常使用卡尼逊公式[^1]。这里有一个简单的示例：

# 假设 u 和 v 分别代表水平方向和垂直方向的风速
u = ...  # u值（m/s）
v = ...  # v值（m/s）

# 计算风速 (ws)
ws = (u**2 + v**2)**0.5

# 计算风向 (wd) 以度为单位，使用反正切函数（注意方向修正）
from math import atan2, degrees
if v >= 0 and u >= 0:  # 正南到正北区域
    wd = degrees(atan2(v, u))
elif v < 0 and u >= 0:  # 正南到东南区域
    wd = 180 - degrees(atan2(-v, u))
elif v < 0 and u < 0:  # 西南到正西区域
    wd = 180 + degrees(atan2(-v, -u))
else:  # 正北到东北区域
    wd = 360 - degrees(atan2(u, -v))

# 结果打印
print(f"风速: {ws:.2f} m/s, 风向: {wd:.2f}°")

请注意，这只是一个基本的示例，实际情况可能会更复杂，特别是当考虑风向的标准定义（通常是相对于地平线的角度，而不是相对于风向标）时。