探索Python融合地学：挑战全网最详细MERRA2再分析数据下载教程

最近和再分析数据杠上了，今天再来一期再分析数据的下载。

一、数据介绍

MERRA-2（Modern-Era Retrospective Analysis for Research and Applications, Version 2）是由美国国家航空航天局（NASA）气候研究所（GISS）开发的现代气候重分析数据集。它基于卫星观测、地面观测、气象模型和其他遥感数据，提供全球范围内的气候和大气状态的历史数据，广泛用于气候研究、天气预报和环境监测等领域。

时间分辨率：1980年1月1日至今，年，月，小时尺度

空间分辨率：0.5°×0.625°

二、数据链接获取

官网地址：https://gmao.gsfc.nasa.gov/gmao-products/merra-2/data-access_merra-2/

进入之后，赫然醒目的红色大字：Due to the lapse in federal government funding, NASA is not updating this website. We sincerely regret this inconvenience.（由于联邦政府拨款中断，NASA 将不再更新此网站。我们对此造成的不便深表歉意），我们一笑了之~~

第一步：点击“here”，进入数据的官网。

第二步：注册账号，点击红色方框这里，根据官网的要求，一步步注册好自己的账号，顺利的话你的注册邮箱会收到一个激活账号链接，点击链接，即可激活账号。

第三步：在下方选择你想要的数据，看个人的研究需求，可以选择月份尺度，年份尺度以及小时尺度，这里小编需要小时尺度的风速数据，我选择的是如下图所示的数据集，点击进入。

第四步：可以从“Variables”这里查看变量名称，然后从“Subset/Get Data”展开下载，我们点击这里进入下载界面。

第五步：下载方法选择第三种，这样我们才能下载想要的变量，第一种似乎是下载所有的，第二种没试过，最后一种靠谱。

第六步：在第五步的基础上，可以在“Refine Date Range”这里更改时间段，在“Refine Region”修改经纬度，我这里改到了中国，就是绿色框部分。

第七步：再往下可以选择变量，我这里选择的是10m东风和北风，以及50m的东风和北风。

第八步：点击“Get Data”，获取数据的下载链接。

此时界面开始加载...，让我们喝一口水，等上一会。

第九步：完成加载后，我们点击红色划线部分，下载链接，一会你会得到一个txt的文本文件。这里再说明，黄色划线部分是下载的官方指令，大家感兴趣可以自己去看。

文本文件如下：

第十步：回到刚才的界面，点击账号位置，有个“Earthdata Profile”，进入后，选择“Applications”下面的“Authorized apps”，找到“NASA GESDISC DATA ARCHIVE”，点击授权就可以。

界面如下：

界面如下：

到这里为止，官网的工作就做完了。

三、wget安装与数据下载

Merra2数据与其他的数据不同，需要使用wget进行下载。

安装包链接：GNU Wget 1.21.4 for Windows

第一步：进入后根据电脑配置，自行选择，我的是64位的，我选择的是下方截图红色的ZIP压缩文件，点击后即可下载，得到一个安装包。

第二步：找个盘进行解压，一般会得到下面四个文件。

第三步：复制路径，根据“C盘→Windows→System32”路径，粘贴到下方。

第四步：运行“Windows+R”命令，打开cmd，点击确定。

进入后，检查安装，先输入wget，enter一下，再根据弹出的提示，输入wget --help，出现如下的界面，说明安装成功了。

第五步：构建文件夹，在D盘新建一个文件夹，命名为wget_example，进去后，新建一个txt文本文件，命名为cookies.txt，再把刚刚的wget.exe文件也复制进来，再把你刚刚从官网得到的文本文件复制一份进来，修改成“download.txt”，此时你的文件夹里面存在这三个文件。（截图这里没有截到wget.exe，因小编正在执行下载任务，文件很多下面。

第六步，运行“Windows+R”命令，打开cmd，点击确定。

（1）输入“d:”，enter一下；

（2）输入“cd wget_example”，enter一下；

（3）输入指令：这里需要用到你注册的账号和密码：

指令贴上：-c --http-user=你注册的邮箱账号 --http-passwd=你的密码 --load-cookies D:\wget_example\cookies.txt --save-cookies D:\wget_example\cookies.txt --no-check-certificate --auth-no-challenge=on --keep-session-cookies --content-disposition -i D:\wget_example\download.txt

-c --http-user=你注册的邮箱账号 --http-passwd=你的密码 --load-cookies D:\wget_example\cookies.txt --save-cookies D:\wget_example\cookies.txt --no-check-certificate --auth-no-challenge=on --keep-session-cookies --content-disposition -i D:\wget_example\download.txt

点击enter，此时就可以正常访问你的链接，如下图所示，就在进行下载啦！

过一会回到你刚刚新建的wget_example文件夹，你就可以看到下载的nc文件了。

接下来，打开编译器，小编用的是PyCharm，根据代码检查文件的数据结构

import xarray as xr
ds = xr.open_dataset("D:/wget_example/MERRA2_400.tavg1_2d_slv_Nx.20230720.SUB.nc")
print(ds)
print(ds["time"])

数据结构如下：

大功告成！！！

一步一步走下来，真的很不容易，当然，如果大家有兴趣，也可以再GEE上面下载，GEE目前也上线了Merra2数据，但因为不支持nc文件，可能只能tif形式导出，小编用惯了nc，所以没在上面下载，如果你有经验，也欢迎贴上你的代码，一起做Open Science。

行文至此，诸多不易省略...，只希望大家在下载数据的时候可以少走一些弯路，学习的路上，我们一起进步！

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