python风速和风向换算成径向风和纬向风的代码

在Python中，风速和风向通常用于气象学领域，转换成径向风和纬向风（也称为真风向和真速度）涉及到一些特定的计算步骤。下面是一个简化的示例，假设你已经有了经度、纬度、风向和风速作为输入：

from math import radians, cos, sin, sqrt

def convert_to_true_winds(latitude, longitude, wind_direction, wind_speed):
    # 将角度从度转换为弧度
    direction_radians = radians(wind_direction)

    # 地球半径（平均值，可以替换为你所需的精确值）
    earth_radius = 6371

    # 计算地平面上的正北和正东方向的角度（以弧度表示）
    north_direction = radians(90 - latitude)
    east_direction = radians(longitude)

    # 根据风向计算径向风（风的实际方向）
    radial_wind = wind_direction - (east_direction if wind_direction > east_direction else 360 + east_direction)

    # 经过修正的径向风（考虑地球曲率）
    corrected_radial_wind = (radial_wind + 180) % 360

    # 计算纬向风（垂直于地平面的分量）
    tangential_wind = wind_speed * cos(north_direction)

    return corrected_radial_wind, tangential_wind

# 使用示例
latitude = 37.7749  # 旧金山的纬度
longitude = -122.4194  # 旧金山的经度
wind_direction = 225  # 风向（这里以北为0，顺时针为正）
wind_speed = 10  # 风速（单位：公里/小时）

true_winds = convert_to_true_winds(latitude, longitude, wind_direction, wind_speed)
print(f"径向风：{true_winds[0]}°, 纬向风：{true_winds[1]} 公里/小时")