使用 python 编辑 netcdf 变量并写出新的 netcdf 文件

Question

我正在与 MITgcm 合作进行一些模拟，特别是使用内波模型；我得到了包含结果的 .nc 文件，但一些变量的坐标并不完全相同。我会解释一下：我想计算出速度的分量，但是由于一些我不完全理解的数字原因，水平速度坐标在单元格的左侧，垂直坐标在单元格的底部.要使用速度数据进行操作，我需要统一所有坐标的参考。

为此，我有以下代码：

 import netCDF4
 import numpy as np

 ncfile = netCDF4.Dataset('state.global.nc', 'r')
 u = ncfile.variables['U'][:,:,:] # nx+1 x ny x nz
 v = ncfile.variables['V'][:,:,:] # nx x ny+1 x nz

 nx = np.shape(u)[0] - 1
 ny = np.shape(v)[1] - 1
 nz = np.shape(u)[2]

 u_center = 0.5 * (u[0:nx,:,:] + u[1:nx+1,:,:])
 v_center = 0.5 * (v[:,0:ny,:] + v[:,1:ny+1,:])

 # Write out u_center and v_center into a new netCDF file
 ncfile_out = netCDF4.Dataset('./output.nc', 'w')
 ncfile_out.createDimension('longitude', nx)
 ncfile_out.createDimension('latitude', ny)
 ncfile_out.createDimension('level', nz)
 ncfile_out.createDimension('time', None)
 u_out = ncfile_out.createVariable('u_center', 'f4', ('time', 'longitude', 'latitude', 'level'))
 v_out = ncfile_out.createVariable('v_center', 'f4', ('time', 'longitude', 'latitude', 'level'))
 time = ncfile_out.createVariable('Time', 'i4', 'time')
 u_out[:,:,:] = u_center[:,:,:]
 v_out[:,:,:] = v_center[:,:,:]
 ncfile_out.close()

但它没有编译，它在第 24 行和第 25 行显示错误 (u_out[:,:,:]...);确切地说 'IndexError: size of data array does not conform to slice'。我尝试将 u_out[:,:,:] 更改为 u_out[:,:,:,:] 等等。我不知道我的错误是什么。

有关更多信息，我在此处粘贴有关我的原始 netcdf 文件的信息：

    netcdf state.global {
dimensions:
    T = UNLIMITED ; // (10001 currently)
    Xp1 = 61 ;
    Y = 1 ;
    Z = 20 ;
    X = 60 ;
    Yp1 = 2 ;
    Zl = 20 ;
variables:
    double Xp1(Xp1) ;
        Xp1:long_name = "X-Coordinate of cell corner" ;
        Xp1:units = "meters" ;
    double Y(Y) ;
        Y:long_name = "Y-Coordinate of cell center" ;
        Y:units = "meters" ;
    double Z(Z) ;
        Z:long_name = "vertical coordinate of cell center" ;
        Z:units = "meters" ;
        Z:positive = "up" ;
    double X(X) ;
        X:long_name = "X-coordinate of cell center" ;
        X:units = "meters" ;
    double Yp1(Yp1) ;
        Yp1:long_name = "Y-Coordinate of cell corner" ;
        Yp1:units = "meters" ;
    double Zl(Zl) ;
        Zl:long_name = "vertical coordinate of upper cell interface" ;
        Zl:units = "meters" ;
        Zl:positive = "up" ;
    double T(T) ;
        T:long_name = "model_time" ;
        T:units = "s" ;
    int iter(T) ;
        iter:long_name = "iteration_count" ;
    double U(T, Z, Y, Xp1) ;
        U:units = "m/s" ;
        U:coordinates = "XU YU RC iter" ;
    double V(T, Z, Yp1, X) ;
        V:units = "m/s" ;
        V:coordinates = "XV YV RC iter" ;
    double Temp(T, Z, Y, X) ;
        Temp:units = "degC" ;
        Temp:long_name = "potential_temperature" ;
        Temp:coordinates = "XC YC RC iter" ;
    double S(T, Z, Y, X) ;
        S:long_name = "salinity" ;
        S:coordinates = "XC YC RC iter" ;
    double Eta(T, Y, X) ;
        Eta:long_name = "free-surface_r-anomaly" ;
        Eta:units = "m" ;
        Eta:coordinates = "XC YC iter" ;
    double W(T, Zl, Y, X) ;
        W:units = "m/s" ;
        W:coordinates = "XC YC RC iter" ;

// global attributes:
        :MITgcm_version = "****************" ;
        :build_user = "************" ;
        :build_host = "**************" ;
        :build_date = "*******************" ;
        :MITgcm_URL = "***************" ;
        :MITgcm_tag_id = "*******************" ;
        :MITgcm_mnc_ver = 0.9 ;
        :sNx = 30 ;
        :sNy = 1 ;
        :OLx = 2 ;
        :OLy = 2 ;
        :nSx = 2 ;
        :nSy = 1 ;
        :nPx = 1 ;
        :nPy = 1 ;
        :Nx = 60 ;
        :Ny = 1 ;
        :Nr = 20 ;
}

我只对速度变量感兴趣。

非常感谢。

Answer 1

您将 u_out 创建为具有四个维度（'time'、'longitude'、'latitude'、'level'）的 netCDF 变量，但您使用了3D 切片 ([:,:,:]) 为其分配数据。

使用 python 编辑 netcdf 变量并写出新的 netcdf 文件

Editing netcdf variables and writting out a new netcdf file using python

python

netcdf