python-海洋数据处理|python 将垂直速度从压力坐标系转为高度坐标系（pa/s转为m/s）垂直速度坐标系转换|pa|python

前言最近在计算一下涡度的垂直项时，发现一个问题，如果使用笛卡尔坐标系下的涡度计算公式，会发现对于我们从ERA5下载的垂向速度ω，它的单位是：pa/s，而对于水平的速度u、v来说，它们的单位是：m/s，这在计算速度的旋度时就会出现问题，由于单位不一致引起计算无法进行，对于后续数据处理造成干扰。
本来我在网上搜寻解决方案时，发现大部分的解答都只提供了解决思路（由公式转换），往往比较冗杂，不够简单。所辛，我在metpy这个工具包中发现了包装好的函数，只需要提供相应的数据，即可成功转换！
这里展示由压力坐标向高度坐标转换的例子，（metpy也提供了反向转换的函数，可以尝试）
函数如下：官方链接在这

metpy.calc.vertical_velocity(omega, pressure, temperature, mixing_ratio=0)

需要传入三个参数：压力坐标系下的垂向速度ω、压力p、气温t，混合比（默认为0）

omega (pint.Quantity) – Vertical velocity in terms of pressurepressure (pint.Quantity) – Total atmospheric pressuretemperature (pint.Quantity) – Air temperaturemixing_ratio (pint.Quantity, optional) – Mixing ratio of air

还是比较容易理解的，下面给出了一个示例，仅供参考：

import xarray as xr import numpy as np from metpy.units import units import metpy.constants as constants import metpy.calc as mpcalc ######################################################### path1=r'D:\PV\down_hourly.nc' f = xr.open_dataset(path1).sortby('latitude') path3=r'D:/PV/tem.200406.nc' f_t=xr.open_dataset(path3).sortby('latitude').transpose('time','level','latitude','longitude') ######################################################### t=f_t.t f = f.transpose('time','level','latitude','longitude') f_u = f.u f_v = f.v f_w = f.w ######################################################### lat =f_u.latitude lon =f_u.longitude time = f_u.time lev = f_u.level pressure = lev*units.hPa ######################################################### #height=mpcalc.pressure_to_height_std( pressure) w = mpcalc.vertical_velocity(f_w, lev, t, mixing_ratio=0)

【python-海洋数据处理|python 将垂直速度从压力坐标系转为高度坐标系（pa/s转为m/s）】计算之后发现w的单位已经转换成功了：