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Python是功能强大、免费、开源，实现面向对象的编程语言，能够在不同操作系统和平台使用，简洁的语法和解释性语言使其成为理想的脚本语言。除了标准库，还有丰富的第三方库，并且能够把用其他语言（C/C++、Fortran）编写的代码联结在一起。Python在数据处理、科学计算、数学建模、数据挖掘和数据可视化方面具备优异的性能。上述优势使得Python在气象、海洋、地理、气候、水文和生态等地学领域的科研和工程项目中得到广泛应用。可以预见未来Python将成为气象和海洋等地学领域的主流编程语言之一。 / [% s, m" W6 b5 l: P- T
本内容将聚焦Python在气象和海洋领域的使用，从Python基础使用开始，循序渐进，介绍常用的科学计算和可视化库，并结合实际，从气象海洋数据可视化到常见数据分析方法，让大家能从中借鉴学习，最终掌握python这一工作利器，助力今后的工作效率。 7 q, R; q0 r7 @. `: r( l
【内容简述】：
. `8 s; `" z0 k+ f+ M 专题一：Python软件的安装及入门
1 X- v) `& {+ ]: D1 B1 m- P 1、Python入门和安装 + D: p7 Z3 ^4 [
1.1 Python背景及其在气象海洋中的应用 v Q9 p2 }# Q+ v }; I* M$ f/ P
1.2 Anaconda解释和安装以及Jupyter配置 1.3 Python基础语法
/ c( F' |$ P+ B6 T+ Q$ c3 V 专题二：气象海洋常用科学计算库 8 L; ]0 n( x% p: N0 d
2、气象海洋常用科学计算
. U3 l1 p6 ]4 r2 P& d" y 2.1 Numpy库
* K/ ~) B5 M( O# S 2.2 Pandas库
3 f; |6 v0 [! M0 w, I2 K 2.3 Scipy库
) v& V9 x* d6 `) d 2.4 Xarray和Netcdf库 2.5 常用数据的IO2 A- G8 e, n0 V( d G6 ^
5 B- O" S% s' o, {! e5 [2 B
' T. X! R% h# h& J1 n' `4 L 专题三：气象海洋常用可视化库
4 S0 t" Q2 Q' X 3 气象海洋常用可视化库
( ^! Y) H2 D% k9 h 3.1 可视化库介绍matplotlib、cartopy等 - Y1 q q+ M* K7 S
3.2 不同类型图的绘制
7 K2 S2 t, l1 c7 U a: a 1）折线图绘制 : a9 X& i* m# S# s+ J: g7 Q5 W
2）柱状图绘制
/ U. A( ^+ b# l: L6 E G+ C 3）errorbar图绘制 4 F' c. w. I- E/ Y: n" H, ~
4）流场矢量 1 O* V* U% @8 h# a$ V
4）散点图绘制 1 ?# H$ j" y* i+ Y+ N
5）地图绘制（1.行政区划 2.地图白化）
% \6 C5 W& B9 J/ ^& f4 f3 c9 J 6）填色及等值线+地图 * H i p7 z7 u: S
7）流场矢量+地图 8）风玫瑰图
& @) C4 y5 R- A4 A @
7 s* d: A$ N7 _$ s# |0 B 专题四：数据爬虫实战 5 _/ F+ v {& `$ [5 t$ q7 P- G5 T
4 如何爬取中央气象台台风数据 $ A% O: \1 R5 Q6 L9 ?5 N
1) Request库的介绍 9 [4 ]7 u- k/ y( h5 P# O4 Q& ~3 ?: }
2) 解析网页介绍 : F/ y# }3 ~0 g% N5 x. s
3) 爬取中央气象台台风数据 4) 台风数据的分析和可视化
) f1 \6 Q4 W3 z/ Q) T- W* ~! d 专题五：模式后处理
/ ?0 |+ j6 _: ?$ ^7 s. Y 5 WRF和ROMS模式后处理
1 w! p! I. D3 Y. x- w' b 5.1 WRF模式后处理
5 l) z5 C4 R" a2 T. H+ j 1） wrf-python库介绍
L, p( J+ j1 u7 s- a$ W: [+ M5 D 2） 提取站点数据 # f$ n+ ~2 O: E" b3 s: c) n+ Q; f
3） 500hPa形式场绘制 ' b. [# s* k1 z% a
4） 垂直剖面图——雷达反射率为例 5） 提取台风数据并可视化
. s. d( C- \: b! P 5.2 ROMS模式后处理 ( x: c+ z/ u/ @( L
1） xarray为例操作ROMS输出数据 $ H3 J- {2 f5 p/ L4 ]
2） 垂直坐标转换，S坐标转深度坐标 6 A' v7 f# h6 c/ L2 S6 b
3） 垂直剖面绘制 4） 平面图绘制. i }( H# f3 V) ?% e; r9 r
& c7 S7 ^) h) @
专题六：EOF方法分析大气和海洋数据
3 {- M" L, C" r! J. t 6 EOF方法分析大气和海洋数据
! q. B2 e7 K0 T0 T 6.1 EOF基础和eofs库的介绍
" z; }$ L: ~6 n$ K# K! U- t 6.2 EOF分析海年风场数据
) g W) ?. e0 [/ Z4 N$ S 1）CCMP融合风场数据介绍和处理，30年数据 2）按季节进行EOF分析，可视化: a/ e- P9 P9 U+ _& c6 F* |8 ]1 G
6.3 EOF分析海表面温度数据 + L5 P& `/ Y7 V! ?
1）SST数据计算距平，去趋势 2）SST进行EOF分析，可视化
# Y+ o( F, w% S& M6 g k2 E( H3 h, {
# X$ }6 t' i2 L7 [ 专题七：AI在气象海洋中的应用
& ~1 E3 i; w& a& b# \1 \% S/ \ 机器学习在气象海洋中的应用
2 y2 S$ V& t+ G$ i$ Z+ U 7.1 机器学习简介 - p7 {. @% \0 S& {6 q. N
1）机器学习简介
+ r* M3 b' K0 L V- C. M- p 2）scikit-learn、pytorch等常用库介绍 $ B6 G/ P. H& U( p7 D# ]
7.2 如何使用pytorch搭建一个模型 - \5 O' B* H+ F: W- n
7.3 机器学习订正模式数据 CCMP融合风场数据作为标签数据，订正GFS预报数据
! P v' q' n+ j3 D$ Z" c ( c" Z* _8 S. L7 T. P- K
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