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# T) m+ ]6 X; ~1 d% g$ b 9 R. o+ _' M4 L/ v1 a
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。
5 x# o* U* w1 b; \% X 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。
) k1 l+ x4 ~ A$ t$ P% g! v 【内容简述】： 6 w. `. F) k' S& f. N4 T
专题一：Python软件的安装及入门
- j! L' C. V* T* ]' P/ q 1、Python入门和安装
. P( F/ u) O! S# v- w$ j 1.1 Python背景及其在气象海洋中的应用 4 d0 {, n! P4 X- p* ^( {
1.2 Anaconda解释和安装以及Jupyter配置 1.3 Python基础语法
, Z$ L8 U* d) K) d# Q* R 专题二：气象海洋常用科学计算库
% \ i; V" J2 i( t9 U 2、气象海洋常用科学计算
, w; S$ v ~0 j 2.1 Numpy库
7 M @2 }4 a b7 P9 V/ ]9 Z! h 2.2 Pandas库
3 \! a/ x2 p: l! M- Q 2.3 Scipy库
M& d5 M1 L4 C7 l! P0 i 2.4 Xarray和Netcdf库 2.5 常用数据的IO
- q8 O. @: G( _( ~: X+ P7 N& J5 k
) |3 k9 z5 M+ \1 m/ G- a
8 k- @7 W2 D7 g) B, N& C 专题三：气象海洋常用可视化库
J* I- i b1 Y( H( C4 r% ? 3 气象海洋常用可视化库 * N+ x/ h. M/ H/ S! ~# C
3.1 可视化库介绍matplotlib、cartopy等 + E% ~% ^8 E/ }! ]( C/ S
3.2 不同类型图的绘制
2 @$ o4 H( p0 M$ Y6 p( \" {8 Q 1）折线图绘制
' _. L# s1 P6 ]2 F; v" | 2）柱状图绘制
8 m7 D7 I! j1 [8 W1 R 3）errorbar图绘制
, X+ a( d; X( V! J 4）流场矢量 ; m% ^$ S% B: ^4 w3 _
4）散点图绘制
. r8 J; E e s+ I0 P; b$ v8 [ 5）地图绘制（1.行政区划 2.地图白化） + ~. ?/ u1 U8 F+ X/ p! f" j
6）填色及等值线+地图
+ B1 U, [9 `5 L5 U 7）流场矢量+地图 8）风玫瑰图
2 y6 A& u d) [' l) T; k6 n) ]5 {
m9 @. h/ I( x+ D7 _% c; | 专题四：数据爬虫实战
/ E9 C- w4 p8 e6 U0 Y( f8 Y 4 如何爬取中央气象台台风数据
& s2 Y1 M8 c A/ u2 p. m. u, m 1) Request库的介绍
+ w, U. R' l) u' c3 y6 N' ?; ~7 l 2) 解析网页介绍
! b$ k0 D- n8 ]% ~ Z& H9 h 3) 爬取中央气象台台风数据 4) 台风数据的分析和可视化
; {/ j5 z4 e2 Q0 G( i( ? 专题五：模式后处理 " p% a7 R+ D; i+ Q6 D( {# N
5 WRF和ROMS模式后处理 / K% K C( O0 ?
5.1 WRF模式后处理
. k% W5 q4 ]1 q, d6 o& C0 E 1） wrf-python库介绍 * u6 T3 Q3 c. O9 [9 D! D8 r" p
2） 提取站点数据 ( L( G2 z4 F+ D% i- w
3） 500hPa形式场绘制
0 z5 i8 K# C6 \ 4） 垂直剖面图——雷达反射率为例 5） 提取台风数据并可视化
0 C; C7 c4 l, ~) ^2 L 5.2 ROMS模式后处理 % Z) G2 v9 A% |" S/ I- X
1） xarray为例操作ROMS输出数据 / z* K. ~0 Y7 b1 y
2） 垂直坐标转换，S坐标转深度坐标 1 x9 W( K [& `1 J# i8 s
3） 垂直剖面绘制 4） 平面图绘制/ p/ N) Y7 P( [5 o: l/ v
+ Z* T9 t: y q' ?* ^4 m3 X% h 专题六：EOF方法分析大气和海洋数据
( F! V1 L: T0 b* F+ b% [ 6 EOF方法分析大气和海洋数据
( f4 L4 r( C2 ?1 V3 P# i1 N- k% P 6.1 EOF基础和eofs库的介绍 " C% {0 R P" J9 T* d3 X4 p
6.2 EOF分析海年风场数据 H+ k& c, I0 s J$ q! A
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
' Y. q! v# Y. E6 l4 n- K! k. t 6.3 EOF分析海表面温度数据 6 y K$ s* A( X& }7 C: \& i3 K
1）SST数据计算距平，去趋势 2）SST进行EOF分析，可视化- V; ^4 t' S6 U" U0 F. G
: U3 f$ L6 p) F" B: d
专题七：AI在气象海洋中的应用 * M8 o' V# U# h
机器学习在气象海洋中的应用
$ z0 s$ E) p+ {% b0 _2 c' U9 i 7.1 机器学习简介 ( Q& R6 |; r2 o0 o& d( h
1）机器学习简介
; {% f* {: q8 N 2）scikit-learn、pytorch等常用库介绍
0 K1 K1 Q$ q0 s8 W- H 7.2 如何使用pytorch搭建一个模型
8 M! F3 U) b% V! X7 r) l8 ? 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
2 I, ^ d) W( C v$ q1 C& V / I3 V* F) E9 g& }+ A
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' I& h+ H- p" A* L7 b/ Y $ l o B. u9 f% g& Q; ^( ~
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