GrADS. Sistema de Exibição e Análise de Grade. Brian Doty V doty@cola.iges.org. 17 Fevereiro, 1998 (revisado em Dezembro de 1999)

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1 Sistema de Exibição e Análise de Grade GrADS V Brian Doty doty@ola.iges.org 17 Fevereiro, 1998 (revisado em Dezembro de 1999) Manual formatado e atualizado por: Tom Holt, Unidade de Pesquisa Climatológia, Universidade de Anglia Oriental, Norwih, UK. t.holt@uea.a.uk e Mike Fiorino Programa para Modelagem Diagnose e Interomparação Climatológia Lawrene Livermore Laboratório Naional L-264 Livermore, CA fiorino@typhoon.llnl.gov Versão para português por: José Fernando Pesquero - pesquero@pte.inpe.br Sistema de Visualização e Operação Meteorológia Centro de Previsão de Tempo e Estudos Climátios - CPTEC/INPE Rod. Dutra, Km 40 Cahoeira Paulista - SP

2 Tabela de Tópios TABELA DE TÓPICOS 002 RESUMO 009 SUGESTÕES 010 COMO USAR ESTE MANUAL 011 GUIA DE APRESENTAÇÃO INICIANDO E SAINDO DO GRADS 013 Ajuda 013 Diagnóstios iniiais 013 Opções iniiais 013 Saindo do GrADS CONCEITO BÁSICO DE OPERAÇÃO TUTORIAL USANDO OS ARQUIVOS DE DADOS NO GRADS 021 Padrão de extensão dos arquivos 021 Introdução aos onjuntos de dados no GrADS 021 Conjuntos de dados em ponto de grade 022 O registro OPTIONS no arquivo desritor de dados 027 Conjuntos de dados de estação 028 O arquivo desritor de dados de estação 029 O Utilitário STNMAP 030 Criando Arquivos de dados 030 Exemplos de riação de um onjunto de dados em ponto de grade 030 Exemplos de riação de onjuntos de dados de estação AMBIENTE DIMENSIONADO NOMES DE VARIÁVEIS 035 2

3 7.0 EXPRESSÕES VARIÁVEIS DEFINIDAS 037 Definindo novas variáveis 037 Indefinindo novas variáveis EXIBINDO A PLOTAGEM DE DADOS 040 Exibindo os dados 040 Limpando a janela gráfia TIPOS DE SAÍDAS GRÁFICAS ANIMAÇÃO CONTROLE DE PÁGINA 044 Páginas virtuais e reais 044 Controlando a área de plotagem GRÁFICOS DE PRIMITIVAS 045 Comandos de desenho 045 Controlando os omandos de desenho 046 Plotagem em uma área espeífia SAÍDA DE IMPRESSÃO 048 Produzindo um arquivo de impressão no GrADS 048 Imprimindo um arquivo impressão no GrADS COMANDO EXEC USANDO DADOS DE ESTAÇÃO 050 Operando om dados de estação 050 Modelos de estação INTRODUÇÃO AOS SCRIPTS DO GRADS 052 3

4 O que os sripts podem fazer 052 Exeutando os sripts 052 Exeutando automatiamente um sript 052 Armazenando sripts do GrADS FACILIDADES ADICIONAIS 054 Comandos do shell 054 Opções de linha de omando nos utilitários do GrADS 054 Reiniializando o GrADS 054 Exibindo os metafiles do GrADS 055 SEÇÃO DE REFERÊNCIA OPÇÕES GRÁFICAS 057 Gráfios 1-D 057 Gráfios de Linha (gxout = line): 057 Gráfios de Barra (gxout = bar) 057 Barras de Erro (gxout = errbar) 058 Gráfio de Linha Sombreada (gxout = linefill) 058 Gráfios em Grade 2-D 058 Plotando em Linhas de Contorno (gxout = ontour) 058 Plotando em Contorno Sombreado ou Grade Pintada (gxout = shaded ou grfill) 060 Plotando em Valor de Ponto de Grade (gxout = grid) 061 Plotando em Forma de Vetor (gxout = vetor) 061 Plotando em Forma de Barbela de Vento (gxout = barb) 062 Gráfio de Espalhamento (gxout = satter) 063 Plotando um Valor de Ponto de Grade Espeifio (gxout = fgrid) 063 Plotando em Forma de Linhas de Corrente (gxout = stream) D Gráfios De Estação 064 Plotando uma série de tempo de barbela de vento em um ponto (gxout = tserbarb) 064 Plotando uma série de símbolos de tempo em um ponto (gxout = tserwx) D Gráfios De Estação 064 Plotando os valores de estação(gxout = value) 064 Plotando a barbela de vento na estação (gxout = barb) 064 Plotando o símbolo de tempo na estação (gxout = wxsym) 065 Plotando o modelo de estação (gxout = modelo) 065 Outras Opções de Exibição 066 Enontrando a estação mais próxima do ponto x, y (gxout = findstn) 066 Esrevendo os dados para um arquivo (gxout = fwrite) 066 Exibindo informações sobre os dados (gxout = stat) 066 4

5 Comandos de Atribuição para Controlar a Exibição Gráfia 067 Atribuindo limite para plotagem 1-D ou plotagem satter 067 Controlando a esala log quando a dimensão Z é plotada sobre qualquer plotagem 067 Controlando a orientação dos eixos 068 Controlando a rotulação dos eixos 068 Controlando a exibição das projeções de mapa 069 Controlando o desenho do mapa 069 Controlando a anotação 070 Controlando a exibição do onsole 070 Controlando a moldura 070 Controlando a exibição do logotipo FUNÇÕES DO GRADS 071 Funções de média 071 aave 071 amean 072 ave 072 mean 074 vint 074 Funções de filtro 075 smth9 075 Funções de diferenças finitas 075 diff 075 Funções de grade 076 onst 076 maskout 077 skip 078 Funções Matemátia 078 abs 078 aos 078 asin 079 atan2 079 os 079 exp 079 gint 079 gint(expr ) 079 log 079 log pow 080 seno 080 sqrt 080 tan 080 Funções meteorológias 080 tvrh2q 080 tvrh2t 082 Funções de propósitos espeiais 081 tloop 082 5

6 Funções de dados de estação 083 gr2stn 083 oares 083 stnave 085 stnmin 085 tnmax 085 Funções de vetor 086 hurl 086 hdivg 086 mag FUNÇÕES DEFINIDAS PELOS USUÁRIOS (UDFS): 088 Resumo das funções definidas pelo usuário 088 A tabela das funções definidas pelo usuário 088 Formato do arquivo transferênia de dados da função 089 Formato do arquivo resultado ad função 091 Exemplo: Função de regressão linear RECURSOS ADIC. DO CONJUNTOS DE DADOS NO GRADS 094 Cabeçalhos de grupos de arquivo e tempo 094 Controle do formato/estrutura da variável 094 Séries de tempo de múltiplos arquivos 099 Formato e a estrutura dos dados aresentadas PROGR. NO GRADS: USANDO A LINGUAGEM DE SCRIPT 102 Resumo da linguagem de sript 102 Elementos da Linguagem 102 Variáveis 103 Variáveis de String 103 Variáveis Predefinidas 103 Variáveis Globais 103 Variáveis Compostas 103 Operadores 104 Expressões 105 Controle de Fluxo 106 Bloos IF 106 Bloos WHILE 106 Funções 107 Designação 108 Padrão de Entrada/Saída 108 6

7 Enviando omandos ao GrADS 108 Funções Intrínseas 109 Funções de String 109 Funções Entrada/Saída 109 Comandos que omplementam a linguagem de sript 110 Widgets 112 Botões na tela 113 Rubber banding 113 Exemplos USANDO PROJEÇÕES DE MAPA NO GRADS 116 Usando Grades Preprojetadas 116 Dados pré-projetados Estéreo Polar ( baixa resolução para modelos do NMC) 117 Dados pré-projetados Lambert Conformal 120 Modelo Eta do NMC (grades não balaneada) 122 Alta resolução em Estéreo Polar do NMC para os dados do SSM/I 124 Grades Estéreo Polar Oblíquas do RAMS no CSU 126 Conselhos quando usando dados preprojetados 128 Exibição de Projeções no GrADS 128 Resumo e Planos 128 APÊNDICES 130 APÊNDICE A: SCRIPTS SUPLEMENTARES 131 1) Correlação entre duas grades horizontais (orr.gs) 131 2) Sript de Tabela de Cores no GrADS (map.gs) 131 3) Exibição de Fonte (font.gs) 134 4) Plota uma barra de ores (bar.gs) 134 5) Aumula omandos e faz exibição de uma só vez (stak.gs) 134 6) Plota todos os Símbolos do WX (wxsym.gs) 134 7) (draw.gs) 134 8) (string.gs) 134 9) (loop.gs) ) (bsamp.gs) ) Sript de Barra de ores Expandido(barn.gs) 135 7

8 12) Calulando o desvio padrão (sd.gs) ) Desenha uma plotagem em x,y (xyplot.gs) 135 APÊNDICE B: USANDO DADOS GRIB NO GRADS 136 Gribsan 136 Opções de arquivo 136 Opções de proessamento: 136 Nota espeial aos usuários do NMC 137 Opções de exibição: 137 Alguns exemplos: 137 Gribmap 138 APÊNDICE C: USANDO GRADS NO PC 142 Conjunto de dados de outras plataformas 142 Imprimindo em impressoras sem postsript 142 Inorporando gravuras do GrADS dentro de software para PC 142 APÊNDICE D: - FACILIDADES DE REDE RELACIONADAS AO GRADS 143 Sites de ftp 143 Listserver 143 Sites na WWW 143 8

9 Resumo O Analisador de Grade e Sistema de Exibição (GrADS) é uma ferramenta interativa que está atualmente em uso global para a análise e exibição de dados de iênia da Terra. O GrADS está implementado em todas as plataformas UNIX de estações de trabalho disponíveis, MS-DOS e Win95/98, é gratuitamente distribuído na Internet. O GrADS fornee um ambiente integrado para aesso, manipulação e exibição de dados de iênia da Terra. O GrADS trabalha om modelos de dados em 4 dimensões, onde as dimensões normalmente são latitude, longitude, nível e tempo. Cada onjunto de dados está loalizado dentro de um espaço de 4 dimensões pelo uso de um arquivo desritor de dados. Podem ser desritos dados em grade e em estação. Os dados em grade, podem ser não-linearmente espaçados; grades do tipo Gaussiana e grades de modelagem oeanográfia de resolução variável são diretamente suportados. A representação interna de um arquivo de dados pode ser binário ou GRIB. Desde que ada onjunto de dados esteja loalizado dentro de um espaço de dados 4-D, é muito fáil a interomparação dos onjuntos de dados. As operações podem ser desempenhadas entre dados em grades diferentes, ou entre dados em grades e dados observaionais. Dados de diferentes onjuntos podem ser grafiamente sobrepostos, desde que estejam om registro espaial e temporal orreto. O usuário aessa os dados da perspetiva do modelo 4-D. Um ambiente dimensionado é desrito pelo usuário omo um subonjunto desejado do espaço 4-D. Os dados são aessados, manipulados e exibidos dentro deste subonjunto. As operações podem ser realizadas diretamente e interativamente nos dados, por hamar programas omo feitos em FORTRAN na linha de omando. O GrADS já possui um bom onjunto de funções embutidas. Mesmo assim, os usuários podem adiionar as suas próprias funções omo rotinas externas esritas em qualquer linguagem de programação. A sintaxe das expressões permite que operações omplexas, que variam sobre grandes quantidades de dados, sejam realizadas om simples expressões. Uma vez que os dados foram aessados e manipulados, eles podem ser exibidos usando uma variedade de ténias de saídas gráfias, inluindo linha, barra, e gráfio de espalhamento, assim omo ontorno, ontorno sombreado, linhas de orrente, vetor de vento, aixa de grade, aixa de grade sombreada e o modelo de plotagem de estação. Os gráfios também podem sair em formato Postsript para impressão em impressoras de postsript monoromátio ou olorido. O usuário tem um vasto ontrole sobre todos os aspetos de saídas gráfias ou pode esolher usar intuitivamente as saídas padrão. Uma interfae programável é forneida na forma de uma interpretação de linguagem de sript. Um sript pode exibir widgets, assim omo gráfios e pega ações baseado no lique do mouse soliitado pelo usuário. Podem ser onstruídas ompletas e sofistiadas interfaes gráfias de dados. A linguagem de sript pode também ser usada para automatizar álulos e exibições de multi passo omplexas. O GrADS pode ser rodado em modo lote, e a linguagem de sript failita o uso do GrADS para fazer longos trabalhos de lote durante a noite. O grupo de desenvolvimento planeja suporte para dados de imagens geografiamente registradas e desenvolvimento de uma interfae para onjunto de dados em formato BUFR. Finalmente, planeja-se implementar uma quantidade de reursos soliitado pelo usuário, tais omo ortes transversais vertiais arbitrários, uma interfae ao paote de armazenamento de dados NetCDF, e uma aentuada quantidade de ajuda através do lique do mouse. 9

10 Sugestões Por favor quaisquer sugestões que tiver para melhorar o GrADS mande para doty@ola.iges.org. Estamos sempre interessados em esutar o que se gosta e não se gosta sobre o GrADS e estaremos sempre prourando formas para melhorá-lo. Também reomendo que junte-se ao listserv do gradsusr desrito no apêndie D. Este fórum é também monitorado pela omunidade de desenvolvimento do GrADS e é outro anal para fazer sugestões. 10

11 Como usar este Manual Este manual está dividido em três seções: Guia de apresentação Seção de referênia Apêndies Guia de apresentação O guia de apresentação fornee uma estrutura oneitual, dentro da qual uma mais detalhada informação está ontida em subsequentes seções, e pode ser entendida quando for neessário. Assim, esta seção ontém a maior parte da informação neessária para uso do GrADS em um nível básio. Entretanto, este não foi projetado para fiar sozinho e quase imediatamente os usuários ertamente irão preisar se referir à algum deste material na Seção de Referênia. Seção de Referênia Os primeiros dois apítulos desta seção ontêm uma detalhada desrição de todas as opções disponíveis para exibições gráfias dos dados, seguidos por uma referênia às funções do GrADS. Ambos os apítulos estão organizados por ategorias funionais. Isto habilita aos usuários a deidir o que eles desejam fazer e, então, referem-se rapidamente à todas as opções disponíveis. Os apítulos restantes nesta seção forneem uma informação para um uso mais avançado do GrADS e uma ompreensão mais profunda dos proessos desritos no guia de apresentação. Apêndies Os apêndies ontêm uma informação onsiderada não imediatamente relevante para os primeiros apítulos. Isto inlui alguma informação de plataforma espeífia e material auxiliar o qual poderá reduzir o tempo gasto para tornar-se familiar om as failidades do GrADS. Todos os usuários são aonselhados a folhear os apêndies antes de usar o GrADS. Usando o Manual Em vez de um índie, este manual faz uso de uma detalhada Tabela de Tópios para ajudar a ahar as informações. Os usuários são aonselhados a referir-se para este se estiverem om dúvidas sobre omo fazer algo. O manual foi organizado de uma maneira funional para reduzir o tempo gasto na leitura da informação irrelevante. Antes de usar o GrADS om seus próprios dados, é sugerido aos novos usuários que leiam os três primeiros apítulos do Guia de Introdução e então experimentem om o arquivo de dados de exemplo desrito no Capítulo 3 Tutorial. Os arquivos de desrição de dados de exemplo, listados no Capítulo 4 Usando o Arquivo de Dados no GrADS, deve ser estudado. Seguindo as instruções neste apítulo, a onstrução de um desritor de dados de teste para uma pequena amostra de um onjunto de dados, deverá ser uma problema realmente simples. Isto pode então ser feito usando o GrADS pela referênia apropriada dos apítulos e gradualmente expandir suas apaidades no GrADS. 11

12 Guia de Apresentação 12

13 1.0 Iniiando e Saindo do GrADS O GrADS é iniiado digitando o omando: grads Antes do ambiente de saída gráfia ser iniiado, o GrADS perguntará pelo modo paisagem ou retrato. O modo paisagem tem 11 x 8.5 polegadas (normalmente o mais usado) e o retrato tem 8.5 x 11 polegadas (normalmente usado para produzir saídas vertiais de impressão). O tamanho real da janela não será, ertamente, de 11 x 8.5 polegadas (ou 8. 5 x 11 polegadas), mas ao em vez disso será do tamanho qualquer esolhido pelo uso do gereniador de janela da estação de trabalho. Mas o GrADS tratará a janela omo se esta tivesse um dos tamanhos aima, assim é melhor manter o tamanho da janela om um aspeto próprio. Isto pode ser feito usando o gereniador de janela ou no GrADS usando o omando: set xsize x y que modifia o tamanho da janela para x,y pixels. Após esta pergunta ser respondida, uma janela de saída gráfia, separada, será aberta. O tamanho desta janela pode ser modifiado a qualquer tempo. Os omandos do GrADS são digitados na janela de texto de onde o GrADS foi iniiado. A saída de gráfios apareerá na janela de gráfios em resposta aos omandos digitados. Assim é neessário fazer a janela de texto a janela "ativa"; a janela que reebe a entrada do telado. Ajuda Digitando help na linha de omando, o GrADS mostra um resumo da lista de operações básias para fazer algo no GrADS. Isto é pretendido para balançar a memória, ao invés de forneer uma grande failidade de ajuda. Se o manual do GrADS não está disponível, uma informação pode ser obtida, da maior parte dos parâmetros do omando, apenas por digitar o omando. Alternativamente, uma doumentação ompreensiva e pretendida a ser usada omo uma failidade da Web loal, está sendo onstruída. Diagnóstios iniiais Quando o GrADS é iniiado obtém-se um diagnóstio espeífio da plataforma, por exemplo: GX Pakage Initialization: Size = !!!! 32-bit mahine version BIG ENDIAN ga> A linha!!!! onta que esta versão é para máquinas de 32-bit (i.e., os dados estão em 32-bit) e este foi ompilado para uma máquina big endian (a Sun neste aso). Na Cray será obtido...!!!! 64-BIT MACHINE VERSION (CRAYS) Opções iniiais Existem as seguintes opções omo argumentos no omando 'grads' quando o GrADS é iniiado: b Iniia o grads no modo lote. Nenhuma janela de saída de gráfios é aberta. l Iniia o grads no modo paisagem. O modo retrato vs. modo paisagem não é perguntado. p Iniia o grads em modo de retrato. Exeuta o omando forneido omo o 1º. omando do GrADS após ser iniializado. 13

14 Um exemplo: grads - "run profile.gs" Estas opções podem ser usadas em ombinações. Por exemplo: grads -bl "run bath.gs" Iniiará o grads no modo lote, usando a orientação paisagem (desta forma, nenhuma questão será perguntada no iníio) e exeutará o omando: "bath.gs" uma vez iniiado. Saindo do GrADS Para sair do GrADS, o seguinte omando deve ser usado: quit 14

15 2.0 Coneito Básio de Operação Conseguindo o suesso de instalação e iniiando o GrADS, haverá duas janelas, uma janela terminal om uma linha de omando, muito pareido om o C:> do MS-DOS, e uma janela de tamanho modifiável (fundo preto pelo padrão) onde os gráfios serão exibidos. Os omando do GrADS são digitados na janela terminal e a resposta do GrADS é ou gráfia na janela gráfia, ou texto na janela terminal. Os três omandos fundamentais do GrADS são: open abre ou torna disponível ao GrADS um arquivo de dados em grade ou dados de estação d exibe uma "expressão" do GrADS (i.e., uma fatia dos dados) set manipula o "qual", "onde" e "omo" da exibição dos dados A "expressão" do GrADS ou o que se deseja ver, pode ser tão simples omo uma variável no arquivo de dados que foi aberto, i.e., d slp ou uma aritmétia ou uma operação de funções dos dados no GrADS, i.e., d slp/100' ou d mag(u,v) onde mag é uma função intrínsea do GrADS. O "onde" da exibição dos dados é hamado de " ambiente dimensionado " e define de qual parte, urta ou "muito grossa" do espaço geofísio 4-D (lon, lat, nível, tempo), é exibida. O ambiente dimensionado é manipulado através do omando set e é ontrolado em oordenadas de grade (x, y, z, t ou índies) ou em oordenas globais (lon, lat, lev, tempo). O "qual" e "omo" da exibição é ontrolado pelo omando set, e inlui os métodos gráfios (i.e., ontornos, linhas de orrente) e dados (i.e., d para um arquivo). Os gráfios do GrADS podem ser esritos para um arquivo (i.e., enable print nome do arquivo e print) e então onvertido em postsript para impressão e/ou onversão para outros formatos de imagem. Em adição, o GrADS inlui gráfio de primitivas (i.e., linhas e írulos) e rótulos básios através do omando draw. O omando q ou query é usado para obter informações do GrADS, tais omo, que arquivos estão abertos e até mesmo estatístias. 15

16 3.0 Tutorial Um tutorial e um exemplo de dados estão disponíveis nos sites de distribuição (ftp://grads.iges.org/example.tar e ftp://sprite.llnl.gov/pub/fiorino/grads/exemple). Porções dos sample.txt estão inluídos abaixo omo outro ponto de partida para novos usuários do GrADS: A seguinte sessão de exemplo dará um onheimento de omo devem ser usadas as apaidades básias do GrADS. Será neessário o arquivo de dados 'model.dat' no sistema. Esta sessão de amostra toma era de 30 minutos para realizá-la. Este arquivo de dados está desrito pelo arquivo desritor de dados 'model.tl'. Seria interessante olhar este arquivo antes de ontinuar. O arquivo desritor de dados desreve o arquivo de dados real, o qual no aso, ontém 5 dias de grades globais que tem 72 x 46 elementos em tamanho. Para iniiar o GrADS, deve ser digitado: grads Se o grads não está no diretório orrente, ou se este não está em algum lugar do PATH, entre om o nome inteiro do aminho, por exemplo: /usr/homes/smith/grads/grads O GrADS perguntará uma questão na linha de omando: paisagem vs. retrato; somente pressione enter. Neste ponto deverá abrir no onsole uma janela de saída gráfia. O tamanho desta janela pode ser modifiável. Os omandos do GrADS deverão ser digitados na janela de onde o GrADS foi iniiado será neessário tornar a janela 'ativa' antes de digitar e não deverá ubrir inteiramente esta janela om a janela de saída gráfia. Na janela de texto, haverá uma linha de omando: ga>. Os omandos do GrADS deverão ser digitados nesta linha de omando e os resultados serão exibidos na janela de saída gráfia. O primeiro omando a ser digitado é: open model.tl Para exibir o que existe neste arquivo digite: query file Uma das variáveis disponíveis é ps, para pressão à superfíie. Para exibir esta variável penas digite: d ps d é apenas o urto omando para exibição. Note, pelo padrão, que o GrADS exibirá uma plotagem X, Y referente ao primeiro tempo e ao nível mais baixo no onjunto dos dados. Digite os omandos para alterar as ' dimensões do ambiente '. O omando de exibição (e impliitamente, o aesso, a operação e a saída dos dados) fará oisas om respeito ao orrente ambiente dimensionado. O ambiente dimensionado pode ser ontrolado entrando om omandos set: 16

17 lear limpa a janela gráfia set lon -90 atribui longitude fixa set lat 40 atribui latitude fixa set lev 500 atribui nível fixo set t 1 atribui tempo fixo d z exibe uma variável Na seqüênia dos omandos aima, todas as quatro dimensões do GrADS foram atribuídas para um valor singular, é dito que estas dimensões estão fixas. Quando a variável for exibida, desde que todas as dimensões estejam fixas, obtém-se um únio valor, neste aso, o valor na loalização 90W, 40N, 500mb e no 1º. tempo no onjunto de dados. Se for digitado agora: set lon X está agora om uma dimensão variando d z Foi atribuído à dimensão de X, ou longitude, uma variação. Isto foi feito devido aos dois valores oloados no omando set. Agora uma dimensão está variando (as outras dimensões estão ainda fixas) e, quando for exibido uma variável, será plotado um gráfio de linha, neste aso, um gráfio de 500mb na altura de 40N. Digite: lear set lat 0 90 d z Neste aso há duas dimensões variando, assim pelo padrão, uma plotagem em ontorno é realizada. Agora om 3 dimensões variando: set t 1 5 d z uma seqüênia de animação é realizada, neste aso, através do tempo. Agora digite: lear set lon -90 set lat set lev set t 1 d t d u Neste aso é atribuído ao Y (latitude) e ao Z (nível) dimensões variantes, assim uma seção vertial transversal é plotada. As duas variáveis exibidas simplesmente se sobrepõem uma sobre a outra. O número de ampos exibidos sobrepostos será quantos desejar antes de entrar om o omando lear. 17

18 Outro exemplo, neste aso om X e T variando (diagrama de Hovmoller): set lon set lat 40 set lev 500 set t 1 5 d z Agora que já é onheido omo seleionar uma porção do onjunto dos dados, o tópio será mudado para operações nos dados. Primeiro, o ambiente dimensionado é mudado para uma variação Z, Y: lear set lon set lat 0 90 set lev 500 set t 1 Querendo ver a temperatura em Fahrenheit em vez de Kelvin. A onversão será feita digitando: display (t )*9/5+32 Pode ser usada qualquer expressão que envolva os operadores padronizados de +, -, *, e /, e as quais, envolvem operandos que podem ser onstantes, variáveis, ou funções. Um exemplo envolvendo funções: lear d sqrt(u*u+v*v) para alular a magnitude do vento. Uma função é forneida para fazer este álulo diretamente: d mag(u,v) Outra onstrução de função é a função do álulo da média: lear d ave(z,t=1,t=5) Neste aso é alulado a média dos 5 dias. É possível remover a media do ampo orrente: d z - ave(z,t=1,t=5) As médias podem ser tomadas sobre a longitude para remover a media zonal: lear d z-ave(z,x=1,x=72) d z Uma difereniação no tempo pode também ser apliado: lear d z(t=2)-z(t=1) Este alula a variação entre os dois ampos sobre 1 dia. Este álulo pode também ser feito usando um ompensador do tempo atual: d z(t+1) - z A espeifiação ompleta do nome de uma variável é: name.file(dim + - = valor,...) 18

19 Se dois arquivos estiverem abertos, talvez um om saída de modelo e o outro om análises, a diferença entre os dois ampos pode ser tomada entrando om: display z.2 - z.1 Esta função interna alula a vortiidade relativa horizontal via difereniação finita: lear d hurl(u,v) Outra função alula o peso da massa integral vertial: lear d vint(ps,q,275) Aqui foi alulado a água preipitável em mm. Passando agora para o tópio de ontrole de saída gráfia, até aqui foi permitido ao GrADS ontrolar o intervalo de ontorno, o espaçamento entre as linhas pode ser mudado digitando: lear set int 30 d z Ou também ontrolar a or do ontorno digitando: lear set olor 3 d z Outro modelo de exibição dos dados pode ser seleionado: lear set gxout shaded d hurl(u,v) Se este não estiver muito suave, um suavizador úbio pode ser apliado digitando: lear set smooth on d hurl(u,v) Um gráfio diferente pode sobrepor este digitando: set gxout ontour set olor 0 set int 30 d z e um título também pode ser anotado: draw title 500mb Altura e Vortiidade Para ver os vetores de vento: lear set gxout vetor d u;v Aqui foram exibidas duas expressões, a 1ª. para a omponente U do vetor; a 2ª. para a omponente V do vetor. Para olorir, um 3º ampo pode ser espeifiado: d u;v;q 19

20 ou talvez: d u;v;hurl(u,v) Para exibir pseudo vetores entre qualquer ampo esolhido: lear d mag(u,v) ; q*10000 Aqui a omponente U é a magnitude do vento e a omponente V é a umidade. Um proesso quase idêntio para ver as linhas de orrente (e as olorir): lear set gxout stream d u;v;hurl(u,v) Os valores vigentes dos pontos de grade: lear set gxout grid d u É possível alterar o fundo do mapa: lear set lon set lat set mpdset hires set digsiz 0.2 tamanho dos dígitos set dignum 2 # de dígitos depois da asa deimal d u Como também alterar a projeção: set lon set lat set mpvals onstantes da projeção de mapa set mproj nps estéreográfia polar norte set gxout ontour set int 30 d z Neste aso, o grads foi informado que deverá aessar e operar os dados da longitude 140W para 40W, e da latitude 15N para 80N, foi exibido uma plotagem estereográfia polar que ontém a região unida entre 120W a 75W e 25N a 65N. A área extra de plotagem é reortada pela rotina de projeção de mapa. Isto onlui esta sessão. Neste ponto, examine um onjunto de dados adiionais, ou siga através da doumentação do GrADS para tentar as outras opções desritas lá. 20

21 4.0 Usando os Arquivos de Dados no GrADS O GrADS suporta dois tipos de dados básios: dados em grade dados em uma grade dados de estações estação ou pontos de observações. Os dados e os dados meta (ou informações sobre os dados) são guardados em arquivos separados. O arquivo de dados meta ontém uma desrição ompleta dos dados além do nome deste arquivo de dados. O arquivo de dados é puramente de dados om nenhum espaço ou tempo identifiador. O arquivo que se abre no GrADS é o arquivo desritor de dados (os dados meta) ou arquivo.tl. O.tl é onstruído para desrever os vários tipos de dados e estruturas (i.e., binário e GRIB). É, no mínimo, neessária a abertura de um arquivo desritor de dados antes de entrar outros omandos do GrADS. open nome_do_arquivo Não existe problemas em abrir mais de um arquivo desritor de dados. Cada arquivo será numerado na ordem em que ele foi aberto. Iniialmente, o "arquivo padrão" é o arquivo 1, ou o 1º. arquivo aberto. A importânia do arquivo padrão será disutido mais tarde. Padrão de extensão do arquivo ".tl" é, de fato, a extensão padronizada para os arquivos desritores de dados do GrADS. Contribuindo para aderir a este padrão, não há neessidade de digitar a extensão ".tl" quando digitar o omando open. Por exemplo, digitando: open jandata.1966 tem o mesmo efeito de open jandata.1966.tl Introdução aos onjuntos de dados no GrADS Os dados puros estão em diso ou no formato binário de aesso binário direto ou seqüenial não formatado (IEEE flutuantes e inteiros) ou GRIB. Os dados estão desritos pelo arquivo desritor de dados, o qual ontém: Nome do onjunto de dados binário; Mapeamento entre oordenada de grade e oordenada global; Número de variáveis, abreviações para as variáveis. O arquivo desritor de dados tem formato livre onde, ada ampo, é delimitado por um ampo vazio. Isto pode ser riado failmente om um editor de texto. O arquivo desritor de dados designa, para ada variável do arquivo, de um até doze arateres de abreviação. Essas abreviações são usadas em expressões do GrADS. O uso do arquivo desritor de dados é agora disutido para dados em ponto de grade e dados de estação. Este material usa exemplos simples os quais devem ser o bastante para habilitar os usuários a explorar as apaidades do GrADS. Mais reursos avançados de arquivos.tl estão desritos no Capítulo 22 na Seção de Referênia. 21

22 Conjuntos de dados em ponto de grade Os grade do GrADS pode onter qualquer número de variáveis em espeifiada longitude, latitude, níveis vertiais e intervalos de tempo. As latitudes podem variar de norte para sul ou de sul para norte (o padrão), e os níveis podem variar de ima para baixo ou de baixo para ima. O GrADS vê este onjunto de dados omo um vetor gigante "5-D" om X (longitude ou lon) variando mais rápido, então Y (latitude ou lat), Z ( nível vertial ou lev), o tipo de variável e então T (tempo). É mais fáil pensar nos dados em termos de uma seqüênia de grades horizontais, onde variam longitude e latitude. Cada grade horizontal representa uma variável partiular, em uma altura e tempo partiular, além de serem do mesmo tamanho em qualquer partiular onjunto de dados do GrADS (se existir grades de tamanhos diferentes, estas devem ser riadas em onjuntos de dados separados). Estas grades são esritas para o onjunto de dados na seguinte ordem: omeçando om uma variável partiular, as grades, para ada nível vertial, são esritas (em um tempo partiular) em ordem asendente. Então as grades para a próxima variável serão esritas. Quando todas as grades, em um tempo partiular forem esritas, as grades do próximo tempo serão esritas. O formato deste onjunto de dados tem assim exatamente o mesmo formato do Pressure History do COLA, exeto: não há registros de data/tempo e, pelo padrão, a latitude varia de sul para norte (não de norte para sul omo nos dados do pressure history). Cada onjunto de dados binário em grade, é desrito por um arquivo desritor de dados separado deste, basiamente é uma tabela (mapa) dos onjuntos de dados binários. Seguindo há um exemplo de um arquivo desritor de dados: DSET ua.dat TITLE Dados de Ar Superior UNDEF -9.99E33 OPTIONS BYTESWAPPED XDEF 80 LINEAR YDEF 50 LINEAR ZDEF 10 LEVELS TDEF 4 LINEAR 0Z10apr hr VARS 6 slp 0 0 Pressão ao nível médio do mar z 10 0 Altura geopotenial t 10 0 Temperatura td 6 0 Ponto de orvalho u 10 0 Componente u do vento v 10 0 Componente v do vento ENDVARS O arquivo desritor de dados tem ' formato livre', i.e., ada entrada é delimitada por arater em brano e pode apareer em qualquer oluna. Os Registros omentados omeçam om um asteriso ('*') na oluna 1. Os omentários não podem apareer na lista de registros de variáveis (entre os registros vars e endvars). Os registros não podem ser mais longos que 255 arateres. Neste exemplo, um onjunto de dados binário é espeifiado omo ua.dat, o valor indefinido ou ausente dos dados é -9.99e33, há 80 pontos de grade na direção do X, 50 na direção Y, 10 níveis, 4 tempos e 6 variáveis. As variáveis, z, t, u, e v têm 10 níveis, a variável td tem 6 níveis, e a variável slp tem um nível (veja abaixo para mais uma desrição espeifia de ada entrada). Pensando em termos de pontos de dados em X e Y, em um nível para uma variável em um tempo sendo uma grade horizontal. Esta grade está exatamente na mesma ordem de armazenamento de um 22

23 vetor em FORTRAN, neste aso um vetor de DIMENSÃO A(80,50). A primeira dimensão sempre varia de oeste para leste, a segunda de sul para norte (pelo padrão). No exemplo aima, as grades horizontais seriam esritas na seguinte ordem: Tempo 1, Nivel?, Variável slp Tempo 1, Nível 1000, Variável z Tempo 1, Nível 850, Variável z então os níveis de 700, 500, 400, 300, 250, 200, então Tempo 1, Nível 150, Variável z Tempo 1, Nível 100, Variável z Tempo 1, Nível 1000, Variável t Tempo 1, Nível 850, Variável t então os níveis de 700, 500, 400, 300, 250, 200, então Tempo 1, Nível 150, Variável t Tempo 1, Nível 100, Variável t Tempo 1, Nível 1000, Variável td Tempo 1, Nível 850, Variável td Tempo 1, Nível 700, Variável td Tempo 1, Nível 500, Variável td Tempo 1, Nível 400, Variável td Tempo 1, Nível 300, Variável td Tempo 1, Nível 1000, Variável u Tempo 1, Nível 850, Variável u então os níveis de 700, 500, 400, 300, 250, 200, então Tempo 1, Nível 150, Variável u Tempo 1, Nível 100, Variável u Tempo 1, Nível 1000, Variável v Tempo 1, Nível 850, v Variável v então os níveis de 700, 500, 400, 300, 250, 200, então Tempo 1, Nível 150, Variável v Tempo 1, Nível 100, Variável v Tempo 2, Nível?, Variável slp Tempo 2, Nível 1000,Variável z Tempo 2, Nível 850, Variável z Tempo 2, Nível 700, Variável z Tempo 2, Nível 500, Variável z Tempo 2, Nível 400, Variável z. et. Uma desrição de ada registro do arquivo desritor de dados em grade de exemplo segue: DSET nome do onjunto de dados Esta linha espeifia o nome do onjunto de dados binário. Este pode ter em aso misto. Se o onjunto de dados binário está no mesmo diretório que o arquivo desritor de dados, pode ser digitado, no desritor de dados, o nome do arquivo de dados sem espeifiar o diretório ompleto, apenas por prefixar um arater ^. Por Exemplo, se o arquivo de desritor de dados é: /dados/wx/grads/sa.tl e o arquivo de dados binário é: 23

24 /dados/wx/grads/sa.dat pode ser usado o seguinte nome no arquivo de desritor de dados: DSET ^sa.dat em vez de: DSET /dados/wx/grads/sa.dat Enquanto os dois arquivos forem guardados juntos, estes poderão ser oloados em qualquer diretório sem ter que mudar o aminho dos dados do arquivo desritor. TITLE arateres Uma breve desrição do onteúdo do onjunto de dados, este será exibido durante o omando query, portanto neste loal pode ser oloado uma informação signifiativa. UNDEF valor Indefinido ou ausente. As operações no GrADS e as rotinas gráfias irão ignorar os dados om este valor no onjunto de dados. Este é um parâmetro requerido mesmo que não exista dados indefinidos. OPTIONS BYTESWAPPED India que o arquivo de dados binário está om o byte invertido om relação ao byte normal da máquina. Isto pode aonteer ao mudar, por exemplo, um arquivo em formato binário de uma Sun para um PC. Coloando esta palavra have no arquivo desritor do GrADS, o byte do arquivo de dados que está sendo lido será invertido. XDEF número < LINEAR iníio inremento> ou <LEVEL lista de valores> Define o mapeamento entre os valores de grade e longitude. Espeifiamente: número -- o número de valores de grade na direção X, espeifiado omo um número inteiro. Deve ser >= 1. LINEAR ou LEVELS - India o tipo do mapeamento da grade. Para LINEAR: iníio -- longitude iniial, ou a longitude para X=1. Deve ser espeifiado omo um valor de ponto flutuante onde negativo india graus oeste. inremento -- espaçamento entre o valores de grade na direção X. É assumido que os valores da dimensão X vão de oeste para leste. Espeifiado omo um valor positivo flutuante. Para LEVELS: lista de valores -- lista de valores numérios representando a longitude de ada dimensão X. Pode omeçar e ontinuar no próximo registro no arquivo desritor (o registro não pode ter mais que 255 arateres). Deve existir no mínimo 2 níveis (de outro modo deve ser usado o mapeamento LINEAR). YDEF número mapeamento iníio <inremento> ou <LEVELS lista de valores> Define o mapeamento entre os valores de grade e latitude. Espeifiamente: número -- número de valores de grades na direção Y, espeifiada omo um número inteiro. mapeamento -- tipo de mapeamento, espeifiado omo uma palavra-have. As válidas são: LINEAR -- mapeamento linear GAUSR15 -- latitudes Gaussiana R15 24

25 GAUSR20 -- latitudes Gaussiana R20 GAUSR30 -- latitudes Gaussiana R30 GAUSR40 -- latitudes Gaussiana R40 Exemplos de omo espeifiar o mapeamento GAUSRxx: YDEF 20 GAUSR40 15 India que há 20 valores na dimensão Y os quais omeçam na Latitude Gaussiana 15 (64.10 sul) na grade Gaussiana R40. Assim os 20 valores irão orresponder às Latitudes: 64.10, , , , , , , 51.80, , , , , , , 39.51, , , , , YDEF 102 GAUSR40 1 A grade gaussiana inteira esta presente, omeçando na latitude mais ao sul (-88.66). iníio -- Para o mapeamento LINEAR, a latitude iniial, i.e., a latitude onde Y = 1, e é espeifiada omo um valor de ponto flutuante, om o negativo indiando graus sul. Para mapeamento GAUSRxx, o valor iniial india o primeiro número da grade gaussiana, onde 1 será a latitude de grade gaussiana mais ao sul. inremento -- espaçamento entre os valores de grade na direção Y. É assumido que os valores da dimensão Y vão de sul para norte. Pode ser espeifiado por um valor positivo de ponto flutuante. É usado somente pelo mapeamento LINEAR. Para LEVELS: lista de valores -- lista de valores numérios representando a latitude de ada dimensão Y. Pode omeçar e ontinuar no próximo registro do arquivo desritor (o registro não pode ter mais que 80 arateres). Deve haver no mínimo 2 níveis (de outro modo deve ser usado o mapeamento LINEAR). ZDEF número mapeamento <iníio inremento> ou <lista de valores> Define o mapeamento entre os valores de grade e os níveis de pressão. Espeifiamente: número -- número de valores de grade na direção Z, espeifiado omo um número inteiro. mapeamento-- tipo de mapeamento, espeifiado omo uma palavra-have. Os válidos são: LINEAR mapeamento linear LEVELS -- níveis arbitrários de pressão iníio -- quando o mapeamento é LINEAR, este é o valor iniial, ou o valor quando Z=1. inremento -- quando o mapeamento é LINEAR, india o inremento na direção de Z ou do mais baixo para o mais alto. Este pode ser um valor negativo, por exemplo: ZDEF 10 LINEAR indiando que os dados estão para os níveis 1000, 900, 800, 700, et. lista de valores -- quando o mapeamento é LEVELS, os níveis espeifiados são simplesmente listados em ordem asendente. Se há somente um nível, deve ser usado LINEAR, desde que LEVELS implia em dois níveis no mínimo. TDEF número do inremento tempo-iniial LINEAR Define o mapeamento entre valores de grade e tempo. Espeifiamente: número -- número de tempos no onjunto de dados. Espeifiado omo um número inteiro. tempo-iniial valor iniial de data/tempo, espeifiados no formato absoluto de data/tempo do 25

26 GrADS. Este é o valor quando T=1. O formato de data/tempo é: hh:mmzddmmmyyyy onde: hh = hora (dois dígitos inteiros) mm = minutos (dois dígitos inteiros) dd = dia (um ou dois dígitos inteiros) mmm = mês (jan, feb, mar, apr, may, jun, jul, aug, set, ot, nov, de) yyyy = ano (dois ou quatro dígitos inteiros. Dois dígitos implia em um ano entre 1950 e 2049). Se não for espeifiado, o padrão de hh é 00, o de mm é 00 e o de dd é 1. O mês e o ano deverão ser espeifiados. No formato absoluto de data/tempo do GrADS nenhum espaço em brano intervindo é permitido. Exemplos: 12Z1JAN :20Z22JAN1987 JUN1960 inremento -- inremento de tempo. Espeifiado formato de inremento de tempo do GrADS: vvkk onde: vv = um número inteiro, 1 ou 2 dígitos kk = uma palavra-have de inremento, mn = minutos hr = horas dy = dias mo = mês yr = ano Exemplos: 20mn -- inremento de 20 minutos 1mo -- inremento de 1 mês 2dy -- inremento de 2 dias Exemplos adiionais de uma delaração do TDEF: TDEF 24 LINEAR 00Z01JUN1987 1HR O onjunto tem 24 tempos, iniiando às 00Z de 1º de Junho de 1987, om inremento de 1hora TDEF 30 LINEAR 2JUN1988 1DY O onjunto de dados tem 30 tempos, omeçando às 00Z de 2 de Junho de 1988, om inremento de 1 dia. VARS número India o iníio dos registros que desrevem as variáveis no onjunto de dados. número o número do registro de variáveis registro de variáveis (slp... v) Há seis registros de variáveis neste exemplo, ada um om o seguinte formato: abrev niv unids desrição 26

27 abrev -- de um 1 a 12 arater de abreviação para a variável. Esta abreviação deve omeçar om um arater alfabétio (a-z) e ser omposto de arateres alfabétios e números. Esta abreviação será o "nome" da variável que será aessada dentro GrADS. niv -- um valor inteiro espeifiando o número de níveis que esta variável tem no onjunto de dados. Este não pode exeder o número de níveis na delaração do ZDEF. O valor do niv 0 india que esta variável tem um "nível" que não orresponde à um nível vertial. Um exemplo poderia ser uma variável de superfíie. unids -- usado para dados em formato GRIB ou formato/estrutura de dados espeial. Deve ser oloado um valor de 99 aqui. desrição -- uma desrição da variável em texto, om no máximo 40 arateres. ENDVARS Após o último registro das variáveis vem a delaração ENDVARS. Este é o fim do arquivo desritor de dados. Linhas vazias após a delaração ENDVARS pode fazer o open do GrADS falhar! O registro OPTIONS no arquivo desritor de dados O registro options no arquivo desritor permite o ontrole de vários aspetos na forma que o GrADS interpreta o arquivo de dados. Este aposenta o antigo registro "format" e tem a forma: options <palavras-have> Algumas palavras-have são: options <yrev> <zrev> <sequential> <byteswapped> <template> <big_endian> <little_endian> <ray_32bit_ieee> onde: sequential espeifia que o arquivo foi esrito no I/O não formatado seqüenial, onde ada registro é uma grade variando em X,Y. Note que se tiver somente uma dimensão em X e Y no arquivo, ada registro no arquivo será um elemento longo (este modo pode não ser uma boa idéia). yrev espeifia que a dimensão Y, ou latitude, foi esrita na ordem invertida da qual o GrADS tem no passado feito. Uma oisa importante para lembrar é que o GrADS ainda apresenta a visão de que os dados vão de sul para norte. A delaração do YDEF não muda; estes ainda desrevem a transformação de um espaço de grade indo de sul para norte. O reverso do eixo Y é feito quando os dados estão sendo lidos do arquivo de dados. zrev india que os dados foram esritos dentro do arquivo do topo para baixo, em vez do ontrário omo o GrADS assume. As mesmas onsiderações do yrev são apliadas. template nomes de arquivos arranjados estão em uso (veja a seção em Séries de tempo de arquivo múltiplo no Capítulo 22) byteswapped a ordem dos bytes é invertida (veja as próximas duas opções e o exemplo do arquivo.tl aima) O melhor modo de assegurar a independênia de hardware nos arquivos de dados em grade é espeifiar a plataforma da fonte dos dados. Isto permite que os dados trabalhem em ambos os tipos de hardware sem ter que se preoupar om a ordem dos bytes. Os dois parâmetros de opção seguintes indiam a atual ordem dos bytes dos dados. Se os dados já estão no formato orreto, então nenhuma onversão será realizada. Estas opções failitam o desloamento de um arquivo de dados e o arquivo desritor entre as máquinas. big_endian real de 32-bit IEEE riada em uma plataforma de big_endian (ray, sun, sgi e hp). little_endian real de 32-bit IEEE riada em uma plataforma de little_endian (ix86 e de) 27

28 Conjuntos de dados de estação Os onjuntos de dados de estação são esritos para um arquivo binário uma observação em um tempo. A únia ordem neessária é que as observações das estações estejam agrupadas em um arquivo dentro de algum intervalo de tempo. Por exemplo, o intervalo de tempo para as observações de ar superior poderia ser de 12 horas. No Capítulo 16 há mais informação sobre as failidades do GrADS para análise e exibição dos dados de estação. As variáveis dentro de ada observação estão divididas em dois grupos. Cada variável ou é uma variável de superfíie, assim pode ser relatada no máximo uma vez por estação, ou é uma variável dependente de nível, assim pode ser relatada em um número de níveis diferentes dento uma observação. O ontrole de ordenação dos bytes para os arquivos de dados de estação: Pode agora ser espeifiado o troador de bytes (byteswapped, big_endian, ou little_endian) para os arquivos de dados de estação. O utilitário stnmap, e o GrADS, desempenharão a neessária onversão. Os arquivos de mapa de estação devem ainda ser riados na máquina onde eles serão usados. O formato de uma observação em um arquivo de dados de estação binário é: Um abeçalho que fornee informação sobre a loalização da estação; Variáveis de Superfíie, se quaisquer existir ; Variáveis dependentes de níveis, se quaisquer existir; O abeçalho é desrito pela seguinte estrutura de dados em linguagem C: strut rpthdr { har id[8]; /* Carater identif de estação */ float lat; /* Latitude da observação */ float lon; /* Longitude da observação */ float t; /* Tempo em relativas unids grade */ int nlev; /* Número de níveis seguintes */ int flag; /* Flag atrib var independente */ }; Uma desrição detalhada de ada item do abeçalho segue: Id - identifiador da estação. Este é um identifiador de 1 a 7 arateres que deve identifiar somente a estação. Este pode ser designado arbitrariamente; i.e., as estações podem ser numeradas em alguma ordem arbitrária. lat - loalização da dimensão Y da estação em oordenadas globais, tipiamente latitude. lon - loalização da dimensão X da estação em oordenadas globais, tipiamente longitude. t - tempo desta observação, em unidades de grade relativas. Este refere-se ao modo omo as estações estão agrupadas no tempo. Por exemplo, no trabalho om observações de superfíie de rotas aéreas, pode-se provavelmente ter um intervalo de agrupamento de tempo de um hora. Se for neessário tratar os tempos das observações de ada observação omo sendo de exatamente 1 hora, t deve ser atribuído para 0.0. Se a observação foi para 12:15pm, e o agrupamento de tempo estava sendo esrito para 12pm, pode-se atribuir t para Assim, t deverá tipiamente ter um limite entre -0.5 a 0.5. nlev - número de grupo de dados seguindo o abeçalho. Este é a soma de um grupo de superfíie, se presente, mais o número de grupos dependentes de nível. Se for atribuído para zero mara o fim de um grupo de tempo flag - se zero, não há nenhuma variável de superfíie seguindo o abeçalho. Se um, então há variáveis de superfíie seguindo o abeçalho. Seguindo o abeçalho, os dados desta observação são esritos. O primeiro grupo de dados deverá ter todas as variáveis de superfíie presente. A presença ou ausênia da variável de superfíie, será determinada pelo flag no abeçalho. Se presente, então todas as variáveis de superfíie 28

29 deverão ser esritas variáveis ausentes deverão reeber o valor de dados ausentes. Assim, ada grupo de variáveis de superfíie deverá ter o mesmo tamanho para ada observação no arquivo. As variáveis de superfíie são esritas omo números em ponto flutuante. A ordem das variáveis deve ser a mesma em ada observação e deve ser a mesma ordem dada no arquivo desritor de dados. Seguindo o grupo da variável de superfíie, qualquer número de grupos dependentes de nível podem ser esritos. O número total de grupos de dados é forneido no abeçalho. Cada grupo dependente de nível, deve ter todas as variáveis dependentes de nível presente, até mesmo se elas estiverem preenhidas om o valor de dado ausente. Assim, ada grupo dependente de nível será do mesmo tamanho para todos os níveis e todas as observações no arquivo. O grupo dependente de nível é esrito omo segue: nível -- valor em ponto flutuante dando o valor da dimensão de Z em oordenadas globais para este nível variáveis -- as variáveis dependentes de nível para este nível. Após todas as observações, para um grupo de tempo, serem esritas, um abeçalho espeial (om nenhum grupo de dados) é esrito para indiar o final de tempo do grupo. O abeçalho terá um valor de zero para o nlev. O próximo grupo de tempo, então, pode omeçar logo após. Um grupo de tempo om nenhuma mensagem ainda onterá um registro de abeçalho finalizador de grupo tempo (i.e., dois finalizadores em uma fila). Os arquivos de dados de estação do GrADS devem ser esritos omo um onjunto de dados stream do UNIX, sem qualquer informação de desritor de registro embutido. Isto é failmente feito em um programa em C. De um programa em FORTRAN, isto normalmente requer uma opção de dependênia de sistema na delaração OPEN. Por exemplo, no FORTRAN da DEC pode-se usar a opção: RECORDTYPE='STREAM' opção para evitar a presença da informação de desritor de registro, embutido na saída do arquivo. Exemplos de programa em C e FORTRAN, para riar onjuntos de dados de estação, serão forneidos neste doumento mais tarde. Por não haver padrões para I/O binários no f77 é fortemente reomendado que os programas de onversão de dados de estação sejam esritos em C. O arquivo desritor de dados de estação O formato do arquivo desritor de dados, para os dados de estação, é pareido om o formato dos onjuntos de dados em grade. Um exemplo de um arquivo de desritor de dados de estação é: dset ^ua.reps dtype station stnmap ^ua.map undef title Tempo Real obs de ar Superior tdef 10 linear 12z18jan hr vars 12 slp 0 99 SLP ts 0 99 Temp. Superf. ds 0 99 Ponto de Orv. Superf. us 0 99 Vento U Superf. vs 0 99 Vento V Superf. z 1 99 Geopotenial t 1 99 Temperatura d 1 99 Ponto de Orvalho 29

30 u 1 99 Vento U v 1 99 Vento V endvars Note as diferenças entre este desritor de arquivo e um arquivo de desritor de grade: registro DTYPE -- espeifia um tipo de dado: station. registro STNMAP -- dá o nome do arquivo de mapeamento da estação. Este arquivo é riado pelo utilitário stnmap, que será desrito mais tarde. registro XDEF, YDEF, ZDEF -- não é espeifiado. registro TDEF -- desreve o intervalo do grupo de tempo e o número de grupos de tempo no arquivo. registros VAR -- variáveis de superfíie devem vir primeiro, é oloado um zero no ampo do número de níveis. Variáveis dependentes de nível são listadas após as variáveis de superfíie, e é oloado um no ampo do número de níveis. O utilitário STNMAP Uma vez que o onjunto de dados foi esrito e o arquivo desritor riado, deve-se em seguida riar o arquivo de mapeamento de estação usando o utilitário stnmap. Este utilitário esreve informações da tabela misturada e/ou liga listas que permite ao GrADS aessar os dados das observações de forma mais efiiente. O utilitário vai perguntar pelo nome do arquivo desritor de dados. Se houver mudança nos arquivos de dados talvez pela anexação de outro grupo de tempo deverá haver também mudança no arquivo desritor para refletir as mudanças o novo número de tempos por exemplo -- e então o utilitário stnmap deverá ser reutilizado. Criando arquivos de dados Esta seção desreve omo riar os arquivos de dados binários para grade e dados de estação, om exemplos de arquivos desritor de dados apropriados. Exemplos de riação de um onjunto de dados em ponto de grade Em uma estação de trabalho os dados binários do GrADS preisam ser riados omo um onjunto de dados stream, i.e., não deverá haver o registro normal do desritor de palavras do FORTRAN embutidas nele. Isto pode ser feito no FORTRAN usando aesso direto I/O: REAL Z(72,46,16).. OPEN (8,FILE='grads.dat',FORM='UNFORMATTED', & ACCESS='DIRECT',RECL=72*46).. IREC=1 DO 10 I=1,18 WRITE (8,REC=IREC) ((Z(J,K,I),J=1,72),K=1,46) IREC=IREC+1 10 CONTINUE Este exemplo desreve 16 níveis de um variável para um arquivo om formato de aesso direto. Os dados estão realmente sendo esritos seqüenialmente e usando aesso direto para evitar ter palavras desritoras de registros esritas. Deve haver opções em alguns ompiladores para fazer isto mais diretamente, ou os dados podem ser esritos usando um programa em C. 30