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第1章 NCL基础知识1

1.1 NCL简介1

1.2 NCL的官方学习资料1

1.3 数据格式和图形格式2

1.3.1 支持的数据和图形格式2

1.3.2 NetCDF及其元数据3

1.4 本书中的示例脚本和数据5

1.5 NCL技术支持6

第2章 安装运行7

2.1 Linux操作系统7

2.1.1 下载安装NCL7

2.1.2 测试9

2.1.3 常见安装问题10

2.2 MacOSX操作系统13

2.2.1 下载安装NCL13

2.2.2 测试13

2.2.3 常见安装问题13

2.3 Cygwin Unix模拟器15

2.3.1 下载安装Cygwin/X16

2.3.2 下载安装NCL17

2.3.3 测试18

2.4 Windows 10操作系统18

2.5 NCL运行方式19

第3章 基本语法21

3.1 语法字符21

3.2 表达式21

3.2.1 数学表达式22

3.2.2 逻辑表达式22

3.3 数据类型23

3.4 变量及元数据25

3.4.1 属性25

3.4.2 命名维26

3.4.3 坐标变量26

3.4.4 字符串引用27

3.4.5 保留及删除元数据28

3.4.6 变量赋值28

3.4.7 列表变量35

3.5 数组38

3.5.1 数组索引39

3.5.2 命名索引40

3.5.3 坐标变量索引40

3.5.4 数组优化应用函数介绍41

3.6 语句46

3.6.1 块46

3.6.2 If语句47

3.6.3 循环48

3.7 输出数据和变量信息48

3.8 保留的关键词49

第4章 文件读写50

4.1 函数addfile和addfiles50

4.2 创建NetCDF文件52

4.3 读取ASCII文件54

4.4 创建ASCII文件59

4.5 读取CSV文件63

4.6 创建CSV文件66

4.7 读取二进制文件67

4.8 创建二进制文件70

第5章 常见计算函数举例72

5.1 数组的平均值72

5.2 数组的标准差73

5.3 加权面积平均74

5.4 滑动平均74

5.5 线性回归75

5.6 月平均资料计算年平均76

第6章 网格转换（regridding）77

6.1 函数ESMF_regrid78

6.2 曲线网格转换成等经纬度网格81

6.3 曲线网格转换为指定文件中的等经纬度网格83

6.4 非结构网格转换成等经纬度网格85

6.5 非结构网格转换为指定文件中的等经纬度网格87

6.6 直线网格转换为曲线网格89

第7章 绘图92

7.1 .hluresfile文件92

7.2 NCL绘图步骤93

7.3 色板95

7.3.1 色板95

7.3.2 颜色透明97

7.3.3 自定义色板98

7.4 绘图参数100

7.4.1 视图（viewport）102

7.4.2 字符——文本函数码（function code）103

7.4.3 图题及坐标轴名称（title）109

7.4.4 地图（map）110

7.4.5 坐标刻度线及其标签（tickmark）116

7.4.6 色标（labelbar）120

7.5 程序draw和frame122

7.6 添加文本（text）124

7.7 多边形（polygon）、任意折线（polyline）和标识（polymarker）127

7.8 折线图（XY）和图例（legend）131

7.8.1 多根折线及图例131

7.8.2 倒置Y轴133

7.8.3 气压对数坐标垂直剖面134

7.8.4 添加误差条136

7.8.5 参考值上下不同填色138

7.8.6 沿X轴堆叠系列折线139

7.8.7 两根折线之间填色143

7.8.8 两个X轴145

7.8.9 两个Y轴并控制坐标标签的精度149

7.8.10 三个Y轴150

7.9 散点图（scatter）153

7.9.1 折线图中的散点153

7.9.2 标识（polymarker）散点154

7.10 柱状图（bar chart）157

7.10.1 一个变量的柱状图157

7.10.2 多个变量的柱状图159

7.11 直方图（histogram）161

7.11.1 多个变量的直方图161

7.11.2 堆栈形式163

7.12 等值线图（contour）165

7.12.1 等值线及其标签165

7.12.2 等值线线条与标签的显示方式167

7.12.3 正、零和负值等值线采用不同颜色169

7.12.4 等值线形状填充171

7.12.5 栅格图174

7.12.6 添加纬向平均175

7.13 矢量图（vector）178

7.13.1 水平矢量178

7.13.2 垂直矢量181

7.14 气压/高度剖面图184

7.15 图形叠加（overlay）186

7.15.1 折线图叠加186

7.15.2 等值线叠加188

7.15.3 等值线及箭头的叠加190

7.15.4 不同分辨率图形的叠加192

7.16 组图（panel）196

7.17 曲线网格及非结构网格199

7.18 旋转网格200

7.18.1 在原网格（native grid）上绘图201

7.18.2 转换旋转网格至非旋转经纬度网格204

7.19 不规则区域内绘图210

7.20 中国台站资料213

7.21 插入logo220

7.22 动画222

第8章 NCL高级特性226

8.1 遮盖（masking）图226

8.2 日期转换228

8.3 字符串处理231

8.4 系统调用232

8.5 自定义函数和程序234

8.5.1 程序234

8.5.2 函数237

8.6 调用外部Fortran语言或C语言程序代码239

8.6.1 Fortran77代码240

8.6.2 Fortran90代码243

8.6.3 C语言程序代码245

8.6.4 须注意的问题250

8.6.5 常见问题的解决方法255

8.6.6 测试WRAPIT257

第9章 第三方软件和工具259

9.1 文本编辑器259

9.1.1 Sublime Text259

9.1.2 Atom260

9.1.3 Vim261

9.1.4 其他编辑器262

9.1.5 关于编辑器的补充内容262

9.2 PyNGL和PyNIO264

9.2.1 PyNGL及PyNIO简介及安装264

9.2.2 PyNGL使用简介265

9.3 Python、 Matplotlib以及Basemap等270

9.3.1 Python科学计算及作图简介271

9.3.2 大气和海洋科学常用的Python程序包简介272

9.3.3 Basemap和Cartopy程序包简介及示例272

9.4 CDO和NCO275

9.4.1 CDO275

9.4.2 NCO278

9.5 包含在NCL软件包中的其他shell命令279

9.6 VAPOR和UV-CDAT280

思考题282

参考文献285

附录 几个常用的绘图要素图示286