NetCDF Vertikalkoordinate

Kurze Beschreibung

Lage der Schichtgrenzen und Schichtmitten für z-Schichten. Es kann ein Höhen- oder ein Tiefenkoordinatensystem benutzt werden.

1. Entwurf für ein Tiefensystem, mit einer zeit- und ortsabhängigen Hilfs-Vertikalkoordinate.

Zeit- und ortsabhängige Vertikalkoordinate Depth_ZT für z-Schichten

Es wird eine zeit- und ortsabhängige Hilfs-Koordinatenvariable, zusammen mit einer entsprechenden Boundaryvariablen verwendet.

Dimensionen

dimensions:

time = numer of time steps, siehe auch NetCDF Zeitkoordinate ;

nlayer = number of layers ;

ndata = number of data locations, könnte node, edge, poly ... sein ;

bnd = 2 number of boundaries;

Variablen

Hilfs-Koordinatenvariable depth_zt

double depth_zt(time,nlayer,ndata) ;

depth_zt:standard_name = "depth" ; \\ yet to be determined ???

depth_zt:long_name = "time and space dependent depth of data points" ;

depth_zt:units = "m" ;

depth_zt:axis = "Z"

depth_zt:positive = "down"

depth_zt:bounds = "depthbnd_zt"

Schichtgrenzen

double depthbnd_zt(time,nlayer,ndata,bnd) ;

Bemerkungen:

• depthbnd_zt(i,k,n,1) bezeichnet die (räumlich) obere Schichtgrenze der k-ten Schicht für den i-ten Zeitpunkt an Position n.
• depthbnd_zt(i,k,n,2) bezeichnet die (räumlich) untere Schichtgrenze der k-ten Schicht für den i-ten Zeitpunkt an Position n.
• Vorteil: Vollständig konform mit dem CF Metadatenstandard.
• Nachteil: Für jeden Termin müssen für alle Positionen und Schichten die Grenzen geschrieben werden. Daher sind sehr viele Daten redundant vorhanden.

Vertikalkoordinate Depth für z-Schichten

Dimensionen

dimensions:

depth = number of layers ;

bnd = 2 ;

Variablen

Koordinatenvariable depth

double depth(depth) ;

depth:standard_name = "depth" ; \\ yet to be determined ocean_z_layer_depth_coordinate

depth:long_name = "depth" ;

depth:units = "m" ;

depth:axis = "Z"

depth:positive = "down"

depth:bounds = "depthbnd"

depth:formula_terms = "d: depthbnd e: elevation b: bottom"

Bemerkungen:

• elevation ist eine Variable, in welcher die (zeitvariable) Wasserspiegellage enthalten sein muss. standard_name = sea_surface_height_above_geoid gemäß CF standard name table. Nach Oben positiv.
• bottom ist eine Variable, in welcher die (zeitvariable) Lage der Gewässersohle enthalten sein muss. standard_name = sea_floor_depth_below_geoid gemäß CF standard name table. Nach Unten positiv.
• Es ist nicht ganz klar, ob das Attribut formula_terms für dimensionsbehaftete Vertikalkoordinaten zulässig ist.
• Ein Standardname für diese Art der Koordinatentransformation steht bislang nicht zur Verfügung. Mit Deltares abstimmen.
• Vorteil: Die Menge der zu schreibenden Daten ist gering.
• Nachteil: Ggf. muss ein neuer Standardname für diese spezielle Transformation definiert werden. Zusätzlich müssen ggf. Measure-Variablen in der Datei vorhanden sein.

Schichtgrenzen

double depthbnd(depth,bnd) ;

Bemerkungen:

• depthbnd(n,1) bezeichnet die (räumlich) obere Schichtgrenze der n-ten Schicht.
• depthbnd(n,2) bezeichnet die (räumlich) untere Schichtgrenze der n-ten Schicht.

Berechnungsvorschrift

• Falls eine Schicht vollständig wassergefüllt oder vollständig wasserfrei ist gilt:

  [math]\displaystyle{ \texttt{depth}(k) = 0.5 \times \left( d(k,1) + d(k,2) \right) }[/math]

• Falls eine Schicht teilweise wassergefüllt ist gilt:

  [math]\displaystyle{ \texttt{depth}(k) = 0.5 \times \left( \max\left[-e,d(k,1)\right] + \min\left[b,d(k,2)\right] \right) }[/math]

Vertikalkoordinate Height für z-Schichten

Dimensionen

dimensions:

height = number of layers ;

bnd = 2 ;

Variablen

Koordinatenvariable height

double height(height) ;

height:standard_name = "height" ; \\ yet to be determined ocean_z_layer_height_coordinate

height:long_name = "height" ;

height:units = "m" ;

height:axis = "Z"

height:positive = "up"

height:bounds = "heightbnd"

height:formula_terms = "d: heightbnd e: elevation b: bottom"

Bemerkungen:

• elevation ist eine Variable, in welcher die (zeitvariable) Wasserspiegellage enthalten sein muss. standard_name = sea_surface_height_above_geoid gemäß CF standard name table. Nach Oben positiv.
• bottom ist eine Variable, in welcher die (zeitvariable) Lage der Gewässersohle enthalten sein muss. standard_name = sea_floor_depth_below_geoid gemäß CF standard name table. Nach Unten positiv.
• Es ist nicht ganz klar, ob das Attribut formula_terms für dimensionsbehaftete Vertikalkoordinaten zulässig ist.
• Ein Standardname für diese Art der Koordinatentransformation steht bislang nicht zur Verfügung. Mit Deltares abstimmen.
• Vorteil: Die Menge der zu schreibenden Daten ist gering.
• Nachteil: Ggf. muss ein neuer Standardname für diese spezielle Transformation definiert werden. Zusätzlich müssen ggf. Measure-Variablen in der Datei vorhanden sein.

Schichtgrenzen

double heightbnd(height,bnd) ;

Bemerkungen:

• heightbnd(n,1) bezeichnet die (räumlich) untere Schichtgrenze der n-ten Schicht.
• heightbnd(n,2) bezeichnet die (räumlich) obere Schichtgrenze der n-ten Schicht.

Berechnungsvorschrift

• Falls eine Schicht vollständig wassergefüllt oder vollständig wasserfrei ist gilt:

  [math]\displaystyle{ \texttt{height}(k) = 0.5 \times \left( d(k,1) + d(k,2) \right) }[/math]

• Falls eine Schicht teilweise wassergefüllt ist gilt:

  [math]\displaystyle{ \texttt{height}(k) = 0.5 \times \left( \max\left[b,d(k,1)\right] + \min\left[-e,d(k,2)\right] \right) }[/math]

Anmerkungen, Fragen

Siehe unter Bemerkungen bei den einzelnen Definitionen oben.

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