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海天气象数据资源清单和详细说明 V2.1.3

海天气象数据资源清单和详细说明 V2.1.3

海天气象数据信息服务平台(https://cornicelli.net/)现已发布2.1.3版本数据资源清单,用户可根据需要选择下载。

数据资源分为数据集和图片资源,数据集主要包括全国市区县未来10日逐小时天气预报和2000~2025年全国市区县逐小时历史天气数据,图片资源包括使用以上数据绘制的高清图片。
所有数据均提供免费测试数据,测试数据格式与所有可下载数据格式相同,用户可以先下载测试数据确认气象要素种类、空间分辨率、时间分辨率和其他细节信息之后,再下载需要的数据处理使用。

1.数据资源清单

截至目前V2.1.3版本,共有以下9项数据资源提供下载服务:

  1. 全国市区县未来10日逐小时天气预报数据集
  2. 全国0.1°网格未来10日逐小时天气预报数据集
  3. 全国市区县2000年至今逐小时历史天气数据集
  4. 全国市区县2000年至今逐日统计分析历史天气数据集
  5. 全国市区县2000年至今逐月统计分析历史天气数据集
  6. 全国市区县2000年至今逐年统计分析历史天气数据集
  7. 全国市区县经纬度坐标海拔数据集
  8. 全国城市未来7日天气预报图集
  9. 全国省会城市未来7日天气预报图集

2.数据资源详细参数

以上9项数据资源详细参数和对比如下:

数据名称
空间分辨率
地点数量
气象要素种类
格式
获取权限
下载链接
全国市区县未来10日逐小时天气预报数据集
县以上行政区
3191
32
CSV
高级用户
点击前往
全国0.1°网格未来10日逐小时天气预报数据集
0.1°(10千米)
0.1°网格
32
netCDF
专业用户
点击前往
全国市区县2000年至今逐小时历史天气数据集
县以上行政区
3191
40
CSV、Parquet
专业用户
点击前往
全国市区县2000年至今逐日统计分析历史天气数据集
县以上行政区
3191
40
CSV、Parquet
专业用户
点击前往
全国市区县2000年至今逐月统计分析历史天气数据集
县以上行政区
3191
40
CSV、Parquet
专业用户
点击前往
全国市区县2000年至今逐年统计分析历史天气数据集
县以上行政区
3191
40
CSV、Parquet
专业用户
点击前往
全国市区县经纬度坐标海拔数据集
县以上行政区
3191
0
CSV
普通用户
点击前往
全国城市未来7日天气预报图集
市以上行政区
371
32
PNG、SVG
高级用户
点击前往
全国省会城市未来7日天气预报图集
省会城市、首府
34
32
PNG、SVG
高级用户
点击前往

以上数据中,全国市区县天气预报数据(大小约52 MB)打包批量下载格式为CSV,全国城市历史天气数据(大小约7 GB)打包批量下载格式为CSV,全国市区县历史天气数据(大小约21 GB)和统计分析历史天气数据(大小不超过1.7 GB)打包批量下载格式为Parquet。提供Parquet格式是为了节省存储空间,这种格式是大数据专用的列式存储格式,具有读取快、处理灵活、占用空间小的特点,可以用专用的读取软件打开查看,也可以通过几行简单的代码转换为CSV格式:

pip install pandas pyarrow # 首先安装Pandas和Pyarrow库

import pandas as pd

csv_file = 'data.csv'
parquet_file = 'data.parquet'

df = pd.read_csv(csv_path)
df.to_parquet(parquet_path, engine='pyarrow', compression='snappy')  # CSV转Parquet

df = pd.read_parquet(parquet_path)  # Parquet转CSV
df.to_csv(csv_path, index=False)

3.气象要素分类

天气预报数据和历史天气数据共分为气温、气压、相对湿度、风、降水量、云、能见度、天气现象等13大类,其中天气预报数据一共有32种,历史天气数据一共有40种,覆盖了科研领域的绝大多数地面气象数据使用场景。

4.气象数据定义、单位和详细说明

用户下载CSV格式数据后,第一行为数据列名,可通过查找下表迅速找到对应的气象要素名称和定义:

字段名
物理名称
单位
定义和描述
date
时间
数据的时间标记。默认采用UTC+8时间(北京时间)。
temperature_2m
气温
距地面2米高度的气温。
relative_humidity_2m
相对湿度
%
距地面2米高度的空气相对湿度。
dew_point_2m
露点温度
距地面2米高度的空气露点温度。
apparent_temperature
体感温度
指将人体所感受到的冷暖程度,转换成同等之温度。体感温度会受到气温、风速与相对湿度的综合影响。
precipitation
降水量
mm
一定时间内,降落到水平面上,假如无渗漏,不流失,也不蒸发,累积起来的水的深度。
rain
降水量
mm
大尺度天气系统所引发的降水量。
showers
降水量
mm
中小尺度对流天气系统所引发的降水量。
snowfall
降雪量
cm
一定持续时间(1小时)内累积降雪的深度。大约为降水量的7倍。
snow_depth
雪深
m
当前时刻地面积雪深度。
weather_code
天气现象
WMO定义的天气现象代码(详见下文)。
pressure_msl
海平面气压
hPa
温度15摄氏度条件下,由本站气压推算到平均海平面上的气压值。
surface_pressure
气压
hPa
本站气压或场面气压,地表气压值。
cloud_cover
总云量
%
天空高、中、低云覆盖率。
cloud_cover_low
低云量
%
天空低云覆盖率。
cloud_cover_mid
中云量
%
天空中云覆盖率。
cloud_cover_high
高云量
%
天空高云覆盖率。
visibility
能见度
m
地面水平可视距离。
dew_point_2m
露点温度
距地面2米高度的空气露点温度。
et0_fao_evapotranspiration
蒸发量
mm
持续时间内(1小时内)地表蒸发的水量。
vapour_pressure_deficit
水汽压差
kPa
饱和水汽压与实际水汽压差值。
wind_speed_10m
平均风速
m/s
地面10米高度平均风速。
wind_direction_10m
风向
°
地面10米高度风向。
wind_gusts_10m
阵风风速
m/s
地面10米高度阵风风速。
surface_temperature
地表温度
地面温度,即地温。
soil_moisture_0_to_10cm
土壤温度
地下0~10厘米厚度层平均温度。
cape
对流有效位能
J/kg
CAPE,评估垂直大气是否稳定、对流是否容易发展的指标之一。
lifted_index
抬升指数
LI,自由对流高度以上不稳定能量大小的指数。
convective_inhibition
对流抑制能
J/kg
CIN,阻止气块自地面上升至自由对流高度的能量大小。
shortwave_radiation_instant
短波辐射
W/m²
波长短于3μm的太阳辐射。
direct_radiation_instant
直接短波辐射
W/m²
未被大气阻挡而能够直达到地面的太阳短波辐射。
diffuse_radiation_instant
散射辐射
W/m²
太阳光经大气层中的空气分子、云滴和气溶胶的散射作用(天空散射)以及地表漫反射(地面散射)等形成的辐射。
direct_normal_irradiance_instant
直接辐射
W/m²
DNI,未被大气阻挡而能够直达到地面的辐射。
global_tilted_irradiance_instant
倾角辐射
W/m²
特定倾斜面上接收到的直接辐射(DNI)和散射辐射(DHI)之和。
terrestrial_radiation_instant
地面辐射
W/m²
短波辐射和长波辐射之和,由地球本身的辐射和太阳辐照后的反射组成的辐射。

在统计分析历史天气数据中,以上气象要素名称后缀会加上_max_min、_mean、_sum_average,分别代表对应时间尺度的对应气象要素的最大值、最小值、平均值、累积值和均值,其中 _average是平均风向特有的后缀。

5.天气现象代码对照表

以下是WMO定义的天气现象代码(weather_code)及其对应的详细说明:

天气代码
天气现象
描述
0
晴朗天气,无天气现象。
1
大部晴
天空主要为晴朗天气。
2
多云
局部为多云甜腻去。
3
云量95%以上。
45
雾。
48
雾凇
雾凇。
51
小细雨
细雨。雨滴直径0.5毫米以下。
53
中细雨
细雨。雨滴直径0.5毫米以下。
55
大细雨
细雨。雨滴直径0.5毫米以下。
56
轻度冻细雨
冻雨。雨滴直径0.5毫米以下。
57
重度冻细雨
冻雨。雨滴直径0.5毫米以下。
61
小雨
24小时累积降水量10毫米以下。雨滴直径0.5毫米以上。
63
中雨
24小时累积降水量10~25毫米。雨滴直径0.5毫米以上。
65
大雨
24小时累积降水量25~50毫米。雨滴直径0.5毫米以上。
66
轻度冻雨
雨滴直径0.5毫米以上。
67
重度冻雨
雨滴直径0.5毫米以上。
71
小雪
24小时累积降水量0.1~2.4毫米。
73
中雪
24小时累积降水量2.4~4.9毫米。
75
大雪
24小时累积降水量5.0~9.9毫米。
77
雪粒。
80
小阵雨
阵雨。
81
中阵雨
阵雨。
82
大阵雨
阵雨。
85
小阵雪
阵雪。
86
大阵雪
阵雪。
95
雷暴
小型或大型雷暴。
96
小冰雹雷暴
伴随冰雹的小型雷暴。
99
大冰雹雷暴
伴随冰雹的大型雷暴。
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