可能是最详尽的ERA5数据python API下载教程

ERA5数据下载教程

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前言

由于网上下载ERA5数据的教程要么描述不够清晰，要么缺少时效性，因此本文在保证时效性的同时总结了前人的教程，尽可能对ERA5数据的下载流程做一个清晰的介绍。
注：本文部分内容整理自官方文档.

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一、ERA5数据是什么

ERA5数据是由欧洲中期天气预报中心（ECMWF）建立的一套再分析数据。整套数据的前身为ERA-interim,二者的差别可以看这里。目前ERA5的数据集主要包括以下几种：
本文仅介绍1979年之后的ERA5数据下载方法，ERA5 1950-1978的数据由于受到强热带气旋的影响较大，因此暂时只有初始版本，并且不能使用本文提供的方法下载

二、操作步骤

1.注册ECMWF账号

首先，我们需要前往这个网址进行账号注册，注册成功后，可以在这里查看属于你的账号的API KEY。

2.本地准备工作

首先，需要确保本地已经安装了python，使用pip工具、anaconda或者本地安装等方法安装cdsapi 包，这里不再赘述。
这里需要大家注意的是，官方使用CDS下载数据的过程好像发生了一些改变，也就是说有很多教程表示：“在 C:\Users\用户名 路径下新建一个文本文档（txt），打开文档，将第一步获取的API KEY填写进去，并重命名为.ecmwfapirc”，这个步骤实际上与官方所给出的内容有一定出入。下面介绍亲测管用的方法，该方法参考了官方文档How to use API。

1. 在 C:\Users\用户名 路径下新建文本文档，打开这个网址，如果你前面已经注册完成并且登录的话，会在这里看到你的url以及key。将这里的两行文字复制进新建的文本文档，保存退出。

2. 将文档重命名为 .cdsapirc,也就是如右图所示。

3.数据下载

做完上面的准备工作之后，我们就可以前往Climate Data Store进行数据搜索与下载，以ERA5 hourly data on pressure levels from 1979 to present为例，在上图界面选择好数据后点击最下方的 Show API Quest，将里面的代码直接复制到你的集成开发环境里运行就好，这里对代码进行一下简单的分析：

import cdsapi
c = cdsapi.Client()
c.retrieve(
    'reanalysis-era5-pressure-levels',
    {
        'product_type': 'reanalysis',
        'format': 'netcdf',
        'variable': 'specific_humidity',
        'pressure_level': '1000',
        'year': '1979',
        'month': '01',
        'day': '01',
        'time': '00:00',
    },
    'download.nc')

可以看到代码还是非常简洁明了的，如果你要是选择的多年份（月、日）的话，后续年份将用逗号与前面的年份隔开，大家多生成几次API Quest 就了解了。最后的”download.nc“就是下载数据的命名，大家可以根据需要修改。数据下载方面也有两点需要注意 ：第一，你在上面的界面选择数据时，一次请求的数据不能多于12w个；第二，即使符合第一个条件，还需要保证一次请求的数据不多于175G(大概是这个数字)，因此使用循环请求数据是相对稳定的方法。根据个人经验，包含两个变量的一个月的24小时数据大概在170M左右，大家可以根据需求合理安排单次请求的数据大小。

结语

此ERA5数据下载教程到这里就结束了，本人自然地理专业在读，以后将不定期地记录学习过程中的心得体会，如果这篇文章对你有帮助别忘记点个赞呀~