使用 xarray 将 metpy 计算变量写入 netcdf

Question

尝试使用 xarray 将 metpy 计算的输出写入 netcdf 文件时出现错误： TypeError: Argument 'data' has incorrect type (expected numpy.ndarray, got Quantity)

这似乎是 metpy 包含单位信息，并将变量的数据变成 Pint.Quantity 而不是 np.ndarray 的结果，但我想不出办法在两者之间进行转换，同时将其保存在 xarray 中（我想这样做以维护坐标数据）。

这是示例代码（使用 NCEP 空气温度再分析）：

import xarray as xr
import metpy.calc as mpcalc
data = xr.open_dataset('air.2005.nc')
data['theta'] = mpcalc.potential_temperature(data['level'], data['air'])
data.to_netcdf('theta.2005.nc')

这给出了错误： TypeError: Argument 'data' has incorrect type (expected numpy.ndarray, got Quantity)

进行 theta 计算后，数据如下所示：

<xarray.Dataset>
Dimensions:  (lat: 91, level: 17, lon: 180, time: 365)
Coordinates:
  * time     (time) datetime64[ns] 2005-01-01 2005-01-02 ... 2005-12-31
  * lon      (lon) float64 -180.0 -178.0 -176.0 -174.0 ... 174.0 176.0 178.0
  * lat      (lat) float64 -90.0 -88.0 -86.0 -84.0 -82.0 ... 84.0 86.0 88.0 90.0
  * level    (level) float32 1e+03 925.0 850.0 700.0 ... 50.0 30.0 20.0 10.0
Data variables:
    air      (time, level, lat, lon) float32 ...
    theta    (level, time, lat, lon) float32 <Quantity([[[[272.32    272.32  ...
Attributes:
    CDI:            Climate Data Interface version 1.9.8 (https://mpimet.mpg....
    Conventions:    COARDS
    history:        Wed Nov 25 14:51:47 2020: cdo remap,twoDegreeGrid,remapwe...
    title:          4x daily NMC reanalysis (2005)
    description:    Data is from NMC initialized reanalysis\n(4x/day).  It co...
    platform:       Model
    References:     http://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reana...
    dataset_title:  NCEP-NCAR Reanalysis 1
    CDO:            Climate Data Operators version 1.9.8 (https://mpimet.mpg....

是否可以将 metpy 计算的输出写入 netCDF？

Answer 1

我完全无法重现您遇到的错误，但我知道这在某些时候肯定是个问题，因此您可能需要考虑将 metpy、xarray、numpy 和 pint 的版本更新为最新的可用版本。

不过，如 MetPy Xarray tutorial 中所述，如果没有它，您应该能够做到：

data.metpy.dequantify()

将持有 Quantity 实例的所有 DataArray 转回其基本（支持 numpy 数组的）版本。

使用 xarray 将 metpy 计算变量写入 netcdf

Write metpy calculated variables to netcdf with xarray

python

netcdf

python-xarray

metpy