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; T% C3 s4 c& A+ 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。
6 V& Q5 }. \+ g- Q 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。
* E# g5 v( M5 j6 E 【内容简述】： / @, D) T; t! ~4 @0 {
专题一：Python软件的安装及入门 8 O, o8 l+ v/ @: i6 p# J
1、Python入门和安装
5 g3 w9 |# N$ w! [# t6 O) | 1.1 Python背景及其在气象海洋中的应用
, {1 }) }9 b$ R 1.2 Anaconda解释和安装以及Jupyter配置 1.3 Python基础语法
9 \5 Y& b5 ]" V$ C. X/ W# Z# W 专题二：气象海洋常用科学计算库 2 Y% E6 P' g, P7 }. j
2、气象海洋常用科学计算 6 z: K. G6 }: Y. m0 Q+ Q
2.1 Numpy库
& b0 }! r( a, S/ j8 b) a) I# u# S& @ 2.2 Pandas库 2 C# ]( }# a2 R1 Q& A
2.3 Scipy库 4 t9 J" O+ `( E4 Z+ O
2.4 Xarray和Netcdf库 2.5 常用数据的IO
5 _& y- ?/ y0 f5 h5 }% {7 d- }+ H5 Q ; h: i! r1 E* U$ Y( S! C0 o
# X6 z3 o: m2 u7 C
专题三：气象海洋常用可视化库 - a8 J: r2 K+ w+ `, A2 T4 d
3 气象海洋常用可视化库 0 R' y* O" r7 f! O k& s; \( u
3.1 可视化库介绍matplotlib、cartopy等 : v: M% E* n3 e( L! g
3.2 不同类型图的绘制 & N) ]$ M- i6 g
1）折线图绘制
; P+ R9 s- {7 P$ S, O 2）柱状图绘制 , b& z" U, O1 U
3）errorbar图绘制 - D: a: O+ L+ y9 I. ~4 e3 y
4）流场矢量
8 N: `; [7 m, X8 S0 ^ 4）散点图绘制 5 |- t! Q4 U' F4 T
5）地图绘制（1.行政区划 2.地图白化） - y8 n, y6 v' h' y( l r
6）填色及等值线+地图
& p) ^7 ^( j4 @' I3 G$ i! T+ ~' Q; k: W 7）流场矢量+地图 8）风玫瑰图" \" q, z( q0 C4 u5 p+ y3 r
, L. _% ~% p1 m0 k 专题四：数据爬虫实战 ' l* y+ a( e, ?' z+ ^& U
4 如何爬取中央气象台台风数据
" l, g# }( U$ O I9 o( a 1) Request库的介绍 1 x5 T( K) J) y5 c# E$ ?5 z! T1 p
2) 解析网页介绍 - |$ q J K6 W9 I# y
3) 爬取中央气象台台风数据 4) 台风数据的分析和可视化 I+ B. U! V: L$ w9 Y8 n: A1 r
专题五：模式后处理
4 ], y4 h4 H9 u" Q d 5 WRF和ROMS模式后处理
6 h: O7 `7 Z. x4 B 5.1 WRF模式后处理
, J2 j" A3 `0 I c1 s- A 1） wrf-python库介绍 $ |: M: Y4 ~- c# z
2） 提取站点数据 * b* J6 k# S5 R" V$ e
3） 500hPa形式场绘制
8 O8 O# Z" p8 e' K, h: C, ] 4） 垂直剖面图——雷达反射率为例 5） 提取台风数据并可视化
; P; b- e: b! m9 T, D: q" O9 j 5.2 ROMS模式后处理
# e ~- Q4 Q" A; ~: I* J$ M$ s 1） xarray为例操作ROMS输出数据
7 ^. [5 r4 [5 z8 C 2） 垂直坐标转换，S坐标转深度坐标
* v# M2 P3 v( Q0 }/ T 3） 垂直剖面绘制 4） 平面图绘制
4 p) H" {/ Y( S4 q
( e9 {6 W X6 {/ a& \ 专题六：EOF方法分析大气和海洋数据 0 ]2 r" m' W# g$ o1 F
6 EOF方法分析大气和海洋数据 6 _0 d$ {- Y% t- `
6.1 EOF基础和eofs库的介绍
; O! M, ?! U( [7 D- b 6.2 EOF分析海年风场数据
% j- f- s; m+ T# j2 y2 r 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) @) k- C# R% U2 {. R0 F
6.3 EOF分析海表面温度数据 3 J$ N: I1 ~5 |" G' X
1）SST数据计算距平，去趋势 2）SST进行EOF分析，可视化* ^$ F1 O( G$ F9 ]" l: Y, j7 s z
* A) a- j6 Y a$ n
专题七：AI在气象海洋中的应用 $ ]1 E* n T+ e9 T5 X" B* ]7 R6 G
机器学习在气象海洋中的应用
: X: z0 v" ^3 g% w" r: s2 e 7.1 机器学习简介 ) c7 L+ |( H- K- `% p; f6 o
1）机器学习简介 3 _ y% }. K* G1 ]" H% g) t+ O1 I
2）scikit-learn、pytorch等常用库介绍
' m, N9 V9 S9 h5 V0 q 7.2 如何使用pytorch搭建一个模型 5 O$ f5 E2 d1 P" y0 U
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
: A) e% |, |: U' i, n 4 D/ O# k. Y0 K. x+ ^
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