How to read DYNAMO sounding data Part1

當資料越原始，他就越難處理。這裡要介紹資料中的大魔王--sounding，之後更進一步延伸到Yanai (1973)的傳奇工作，如何用探空計算出積雲對流的做功(這是part2才會討論的東西)。

DYNAMO sounding 網站 http://data.eol.ucar.edu/master_list/?project=DYNAMO


首先手頭上需要三個東西

(1)sounding資料 cls檔的格式--->這當然是廢話啦XD
(2)Matlab  ---> 好處是讀資料和畫圖可以一起用
(3)工作站


一開始資料會長這樣，最前面的是所謂的head(也就是說明測站的部份)。通常一個cls檔會有1~9個不等的head，但為什麼會數量不一呢？所謂人有失足馬有失蹄，放氣球總會失敗，而那該死多放幾次的東西就會變成資料處理的夢魘...除此之外，氣球飛行的速度也不一樣，所以不用期望他每天會有相同的資料量= =+

所以我們的第一步就是把他所有head找出來(這邊很幸運的，資料總是在16行head之後出現，這部份是很固定的)，所以我們需要一個工作站和一支shell大量處理cls檔。

Step1：先把所有cls放到工作站的同個資料夾內

Step2：執行下面這之shell檔

#!bin/sh

ls > list.txt

for i in $(cat list.txt)

do

grep -n "Data"  ./${i} > test2.txt

awk 'NR==1;NR==2;NR==3;NR==4;NR==5;NR==6;NR==7;NR==8;' test2.txt | cut -f 1 -d : > ${i}.txt

done

簡單介紹一下幾個關鍵指令 grep是找尋字元(而我們這次要找的就是上面圖中第一行的Ｄata這個字)，但如果今天我們要知道字元在哪行，就要加上-n這個附屬性質，
他會回傳
1：Data
2：Data
之類的東西。後面的awk則是去掉數字以外的部份，這樣一來我們就可以只留下行數，而不留下"Data"這個字。(反正看不懂的話就執行這支檔案就懂了XDDD)

有了所有的cls檔的head所在位置之後，便可以把他和cls檔一起載下來，而我檔名命名的習慣
就是在原來的cls之後直接加上.txt
例如:Colombo20111001.cls 對應的head行數檔就是 Colombo20111001.cls.txt



Step3：使用Matlab

這邊提供我使用的程式總共三支
main：https://www.dropbox.com/s/xrn2az7aweb2txj/read2.m
水氣：https://www.dropbox.com/s/0mk8b0s9913s9hf/saturate_q.m
標準層(每25hPafitting)：https://www.dropbox.com/s/7gtyo23j94a9ncd/inteptest.m

主要是第一支，另外兩支則是function。簡單講解概念如下，因為matlab從cls檔讀出之後全部都是字串，所以必須轉成數字，但我們只需要轉有數字的部份，這也是為什麼Step1 & Step2的地方要先把所有有英文字的位置先找出來。

然後這邊主要要改的有三個
(1)第十行的start time (2)第十二行的endtime (3)底下的一堆的32

(1)(2)的部份要對照剛剛從工作站下載下來的其中一個檔案list.txt，看自己的第一個cls是從哪邊開始，如下圖。如果想作10/01~10/15那就放starttime=2 endtime=16

(3)而這一堆的32是指垂直有32層，如果欲求不滿，想要來個威猛200層也是不反對(通常sounding資料都可以超過 2000層)，那就要先去修改inteptest這支function，這支function設定每25hPa做一次fitting，如果想要改細，那就在inteptest的倒數第二行"aa=aa-25"的地方把25改小，然後把回圈loop次數調高就可以了。(目前設定是讓回圈跑到200hPa)


Step4：執行Matlab主程式，他就會自動吐出一天四筆且內插過的測站資料，如果有人白爛少放了一次氣球，沒關係防爆功能也已經做好了，該次就會整個column顯示nan(但一天只放一顆或兩顆的目前還沒把防爆功能寫入，3~8顆的都可以順利讀入，如果數量過多或過少則一天四筆都會顯示nan)。而目前設定輸出 RH H U V W qv T等變數。