气象编程 | 水汽通量：水汽通量散度(Moisture Flux Convergence)以及垂直积

mfc_div_1.ncl: Calculate various divergence and moisture quantities including Vertically Integrated Moisture Flux Convergence (VIMFC). VIMFC has a high correlation with frontal and convective activity. Positive values indicate net precipitation.
The following equation is implemented within mfc_div_1.ncl

This example uses uv2dvF_Wrap [uv2dvF] because the grid is a global fixed grid. For global gaussian, uv2dvG_Wrap [uv2dvG] should be used. For a regional grid uv2dv_cfd should be used.

mfc_div_1.ncl

;*************************************************; mfc_div_1.ncl;; Concepts illustrated:;   - Read daily mean wind components, humidity and sfc. pressure ;     from different files;   - Reorder the input (N==>S) grid order to (S==>N) via NCL syntax  ::-1;   - Calculate mass weightined layer thickness [units="kg/m2"];   - Calculate moisture flux [uq, vq]             ;   - Calculate moisture flux divergence using spherical harmonics              ;   - Integrate the moisture flux divergence using mass weighting ;   - Plot a number of quantities;*************************************************;---Calculate the Horizontal Moisture Flux Convergence [MFC];*************************************************;---High frequency source data: hourly/3hr/6hr/12hr/daily .... NOT monthly values;---References:;---http://www.cgd.ucar.edu/cas/catalog/newbudgets/;---http://tornado.sfsu.edu/geosciences/classes/e260/AtmosphericRivers/Moisture%20Flux.pdf;---https://www.spc.noaa.gov/publications/banacos/mfc-sls.pdf;===================================================================;   Data Source: ESRL Physical Sciences Division;        https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.html;   NCEP Reanalysis data provided by the NOAA/OAR/ESRL PSD, Boulder, Colorado, USA, ;   from their Web site at https://www.esrl.noaa.gov/psd/;===================================================================  ptop = 300              ; 'shum' upper level                    ptop@units = "hPa"  g    = 9.80665          ; m/s2  date  = 20080715        ; NH summer;---ESRL: CDC data  diri = "./"  filq = "shum.2008.nc"   ; daily data for current year [366 days]  filu = "uwnd.2008.nc"  filv = "vwnd.2008.nc"  filps= "pres.sfc.2008.nc"  pthu = diri+filu        pthv = diri+filv  pthq = diri+filq       pthps= diri+filps     fu   = addfile(pthu ,"r")  fv   = addfile(pthv ,"r")  fq   = addfile(pthq ,"r")  fps  = addfile(pthps,"r");---Time  ymd  = cd_calendar(fu->time, -2)    ; ymd
: human readable  nt   = ind(ymd.eq.date)             ; date for plotting and testing TEST = True        if (.not.TEST) then                   ; all times                     u    = fu->uwnd(:,{1000:ptop},:,:)  ; m/s, (time,level,lat,lon)  v    = fv->vwnd(:,{1000:ptop},:,:)  q    = fq->shum                     ; [kg/kg], 1000-300 levels only  ps   = fps->pres                    ; Pa=>[kg/(m-s2)], (time,lat,lon)else                                  ; one time step; keep time dimension [ nt:nt: ]                       u    = fu->uwnd(nt:nt,{1000:ptop},:,:); m/s, (time,level,lat,lon)  v    = fv->vwnd(nt:nt,{1000:ptop},:,:)  q    = fq->shum(nt:nt,:,:,:)        ; [kg/kg], 1000-300 levels only  ps   = fps->pres(nt:nt,:,:)         ; Pa=>[kg/(m-s2)], (time,lat,lon)  nt   = 0                            ; only one time stepend if;---Vertical levels  ptop = ptop*100  ptop@units = "Pa"  plev = q&level                      ; hPa    plev = plev*100                     ; [100000,...,30000] Pa [kg/(m-s2)]  plev@units = "Pa";---Change [kg/kg] to [g/kg]; not necessary: but common units for q  q    = q*1000              q@units = "g/kg";---Divergence function [used later] requires S->N grid order  u    = u(:,:,::-1,:)    v    = v(:,:,::-1,:)  q    = q(:,:,::-1,:)       ps   =ps(:,  ::-1,:)       ;---Layer thickness: ; Pa=>[kg/(m-s2)], (time,level,lat,lon) ;---Mass weighting:  (dp/g) => [Pa/(m/s2)] => (Pa-s2)/m => [kg/(m-s2)][s2/m] =>  (kg/m2);---Reference: http://www.cgd.ucar.edu/cas/catalog/newbudgets/  dp   = dpres_plevel_Wrap(plev, ps, ptop, 0) ; Pa; layar thickness   dpg  = dp/g      dpg@long_name = "Layer Mass Weighting"  dpg@units     = "kg/m2"                     ; dp/g, Pa/(m s-2), reduce to kg m-2;---Moisture flux components at each pressure level  uq   = u*q                                  ; (:,:,:,:)  uq@long_name = "Zonal Moisture Flux [uq]"  uq@units = "["+u@units+"]["+q@units+"]"     ; [m/s][g/kg]       copy_VarCoords(u,uq)                        ; (time,level,lat,lon)  vq   = v*q                                  ; (:,:,:,:)  vq@long_name = "Meridional Moisture Flux [vq]"  vq@units = "["+v@units+"]["+q@units+"]"   copy_VarCoords(v,vq)                        ; (time,level,lat,lon)PRINT_RAW = Trueif (PRINT_RAW) then  printVarSummary(q)                          ; (time,level,lat,lon); g/kg  printMinMax(q,0)  print("-----")  printVarSummary(u)                          ; (time,level,lat,lon); m/s  printMinMax(u,0)  print("-----")  printVarSummary(v)  printMinMax(v,0)  print("-----")  printVarSummary(ps)                         ; (time,lat,lon); Pa => kg/(m-s2)   printMinMax(ps,0)  print("-----")  printVarSummary(uq)                         ; (time,level,lat,lon); (m/s)(g/kg)  printMinMax(uq,0)  print("-----")  printVarSummary(vq)  printMinMax(vq,0)  print("-----")  printVarSummary(dp)                         ; (time,level,lat,lon); Pa => kg/(m-s2)  printMinMax(dp,0)  print("-----")                                ; examine layer thickness at selected locations  print(dp(nt,:,{40},{180}))    ; mid-Pacific  print(dp(nt,:,{40},{255}))    ; Boulder, CO   print("-----")end if;---Integrated mass weighted moisture flux components  uq_dpg = uq*dpg                ; mass weighted 'uq'; [m/s][g/kg][kg/m2]=>[m/s][g/kg]  iuq    = dim_sum_n(uq_dpg, 1)  iuq@long_name = "Integrated Zonal UQ [uq*dpg]"   iuq@LONG_NAME = "Sum: Mass Weighted Integrated Zonal Moisture Flux [uq*dpg]"   iuq@units     = "[m/s][g/kg]"  copy_VarCoords(u(:,0,:,:), iuq); (time,lat,lon)  delete(uq_dpg)  vq_dpg = vq*dpg                ; mass weighted 'vq'; [m/s][g/kg][kg/m2]=>[m/s][g/kg]   ivq    = dim_sum_n(vq_dpg, 1)  ivq@long_name = "Integrated Meridional VQ [vq*dpg]"   ivq@LONG_NAME = "Sum: Mass Weighted Integrated Meridional Moisture Flux [vq*dpg]"   ivq@units     = "[m/s][g/kg]"  copy_VarCoords(v(:,0,:,:), ivq); (time,lat,lon)  delete(vq_dpg);---Divergence of moisture flux: uv2dvF => global 'fixed' rectilinear grid  duvq  = uv2dvF_Wrap(uq, vq)    ; (time,level,lat,lon)  duvq@long_name = "Divergence of Moisture Flux"  duvq@units     = "g/(kg-s)"    ; (1/m)*[(m/s)(g/kg)] => [g/(kg-s)];---Mass weighted integration [sum] of the divergence of moisture flux  duvq_dpg = duvq*dpg            ;  [g/(kg-s)][kg/m2] => [g/(m2-s)]  iduvq    = dim_sum_n(duvq_dpg, 1)  iduvq@long_name = "Integrated Mass Wgt MFC"   iduvq@LONG_NAME = "Integrated Mass Weighted Moisture Flux Convergence"   iduvq@units     = "g/(m2-s)"  copy_VarCoords(u(:,0,:,:), iduvq)      ; (time,lat,lon)  delete(duvq_dpg)  VIMFC =  iduvq           ; keep meta data                           VIMFC = -VIMFC           ; Note the preceding -1 [negative precedes integration]   VIMFC@long_name = "VIMFC";---Another way to compute Integrated divergence of moisture flux [iduvq_1];;IDUVQ = wgt_vertical_n(duvq, dp, 2, 1) ;;iduvq_0 = IDUVQ[0];;iduvq_0 = iduvq_0/g                    ; complete mass weighting;;iduvq_0@long_name = "Average Mass Weighted MFC" ;;iduvq_0@LONG_NAME = "Average Mass Weighted Moisture Flux Convergence" ;;iduvq_0@units     = "g/(m2-s)";;iduvq_1 = IDUVQ[1]                     ; same as iuvq_sum;;iduvq_1 = iduvq_1/g;;iduvq_1@long_name = "Integrated MFC" ;;iduvq_1@LONG_NAME = "Integrated Moisture Flux Convergence" ;;iduvq_1@units     = "g/(m2-s)"PRINT_RESULT = Trueif (PRINT_RESULT) then    printVarSummary(iuq)                 ; (time,lat,lon)    printMinMax(iuq,0)    print("-----")    printVarSummary(ivq)                 ; (time,lat,lon)    printMinMax(ivq,0)    print("-----")    printVarSummary(duvq)                ; (time,lev,lat,lon)    printMinMax(duvq,0)    print("-----")    printVarSummary(iduvq)               ; (time,lat,lon)    printMinMax(iduvq,0)    print("-----");;  printVarSummary(iduvq_0)             ; (time,lat,lon);;  printMinMax(iduvq_0,0);;  print("-----");;  printVarSummary(iduvq_1)             ; (time,lat,lon);;  printMinMax(iduvq_1,0);;  print("-----")end if;*************************************************; Calculate divergence: Use Wrap to include meta data; Calculate divergent wind components; used for graphics ;*************************************************  div = uv2dvF_Wrap(u,v)                ; u,v ==> divergence; (:,:,:,:)  ud  = new ( dimsizes(u), typeof(u), "No_FillValue")  vd  = new ( dimsizes(v), typeof(v), "No_FillValue")  dv2uvf(div,ud,vd)                     ; divergence ==> divergent components    copy_VarCoords(u, ud )   copy_VarCoords(u, vd )   ud@long_name  = "Zonal Divergent Wind"  ud@units      = u@units  vd@long_name  = "Meridional Divergent Wind"  vd@units      = v@unitsif (PRINT_RESULT) then    printVarSummary(ud)                 ; (time,level,lat,lon)    printMinMax(ud,0)    print("-----")    printVarSummary(vd)                 ; (time,level,lat,lon)    printMinMax(vd,0)    print("-----")end if;*************************************************; plot results;*************************************************      scl5  = 1e5                                  ; arbitrary: used for nicer plot values  sclab5= "(10~S~-5~N~)"                       ; used later     SCLAB5= "(10~S~5~N~)"             scl6  = 1e6    sclab6= "(10~S~-6~N~)"           SCLAB6= "(10~S~6~N~)"           plot := new(2,graphic)  wks   = gsn_open_wks("png","mfc_div")        ; send graphics to PNG file  resd                 = True  resd@cnFillOn        = True                  ; color  resd@cnLinesOn       = False                 ; turn off contour lines  resd@cnLevelSelectionMode = "ManualLevels"   ; set manual contour levels  resd@cnMinLevelValF  = -15.                  ; set min contour level  resd@cnMaxLevelValF  =  15.                  ; set max contour level  resd@cnLevelSpacingF =   1.                  ; set contour spacing ;resd@cnFillPalette   = "cmocean_balance"     ; NCL 6.5.0  resd@cnFillPalette   = "ViBlGrWhYeOrRe"  resd@mpFillOn        = False                 ; turn off map fill  resd@vcRefMagnitudeF = 3.                    ; make vectors larger  resd@vcRefLengthF    = 0.025                 ; reference vector length  resd@vcGlyphStyle    = "CurlyVector"         ; turn on curly vectors  resd@vcMinDistanceF  = 0.010                 ; thin the vectors  resd@vcRefAnnoOrthogonalPosF = -1.0          ; move ref vector up  resd@gsnLeftString   = "Divergent Wind"  resd@gsnScalarContour= True                  ; vectors over contours    LEVP = 700  DIV  = div(nt,{LEVP},:,:)                     ; keep meta data  DIV  = DIV*scl6                               ; nicer numbers                   resd@tiMainString    = "Divergence and Divergent Winds"   resd@gsnCenterString = LEVP+"hPa: "+date       resd@gsnRightString  = sclab6+" "+div@units  dplt = gsn_csm_vector_scalar_map(wks,ud(nt,{LEVP},:,:),vd(nt,{LEVP},:,:),DIV,resd);--- Moisture Transport [uq, vq] at a specified pressure level  res                   = True             ; plot mods desired  res@gsnDraw           = False            ; don't draw yet  res@gsnFrame          = False            ; don't advance frame yet  res@cnFillOn          = True             ; turn on color  res@cnLinesOn         = False            ; turn off contour lines  res@cnLineLabelsOn    = False            ; turn off contour lines  res@cnFillPalette     = "ViBlGrWhYeOrRe" ; set White-in-Middle color map  res@lbLabelBarOn      = False            ; turn off individual cb's  res@mpFillOn          = False            ; turn off map fill                                           ; Use a common scale  res@cnLevelSelectionMode = "ManualLevels"; manual set levels so lb consistent  res@cnMaxLevelValF       =  140.0        ; max level  res@cnMinLevelValF       = -res@cnMaxLevelValF     ; min level  res@cnLevelSpacingF      =   10.0        ; contour interval  LEVP    = 700  res@gsnCenterString      = LEVP+"hPa"  plot(0) = gsn_csm_contour_map(wks,uq(nt,{LEVP},:,:),res)  plot(1) = gsn_csm_contour_map(wks,vq(nt,{LEVP},:,:),res)  resP                     = True                ; modify the panel plot  resP@gsnPanelMainString  = date+": Unweighted Moisture Flux Components"  resP@gsnPanelLabelBar    = True                ; add common colorbar  gsn_panel(wks,plot,(/2,1/),resP)               ; now draw as one plot;--- Integrated Moisture Transport [iuq, ivq]  delete(res@gsnCenterString)              ; not used for this plot  res@cnMaxLevelValF       = 10.0          ; min level  res@cnMinLevelValF       = -res@cnMaxLevelValF     ; min level  res@cnLevelSpacingF      =  0.5          ; contour interval  IUQ     = iuq(nt,:,:)                    ; local array: keep meta data  IUQ     = IUQ/scl5                       ; scale for plot  res@gsnRightString  = SCLAB5+" "+iuq@units  plot(0) = gsn_csm_contour_map(wks,IUQ,res)  IVQ     = ivq(nt,:,:)                    ; local array: keep meta data  IVQ     = IVQ/scl5  res@gsnRightString  = SCLAB5+" "+ivq@units  plot(1) = gsn_csm_contour_map(wks,IVQ,res)  resP@gsnPanelMainString  = date+": Mass Wgt. Component Moisture Flux"  gsn_panel(wks,plot,(/2,1/),resP)               ; now draw as one plot  delete( [/IUQ, IVQ/] )                   ; no longer needed;---Divergence of Moisture Flux  res@cnMaxLevelValF       = 100.0          ; min level  res@cnMinLevelValF       = -res@cnMaxLevelValF     ; min level  res@cnLevelSpacingF      =  5.0          ; contour interval  LEVP    = 700  DUVQ    = duvq(nt,{LEVP},:,:)                    ; keep meta data  DUVQ    = DUVQ*scl6                              ; scale for plot  res@gsnCenterString = LEVP+"hPa"  res@gsnRightString  = sclab6+" "+duvq@units  plot(0) = gsn_csm_contour_map(wks,DUVQ,res)  LEVP    = 500  DUVQ    = duvq(nt,{LEVP},:,:)                    ; keep meta data  DUVQ    = DUVQ*scl6  res@gsnCenterString = LEVP+"hPa"  res@gsnRightString  = sclab6+" "+duvq@units  plot(1) = gsn_csm_contour_map(wks,DUVQ,res)  resP@gsnPanelMainString  = date+": Divergence of Moisture Flux"  gsn_panel(wks,plot,(/2,1/),resP)                ; now draw as one plot  delete(DUVQ)                                        ; no longer needed  delete([/res@gsnCenterString, res@gsnRightString/]) ; not used in next plot ;---Integrated Divergence of Moisture Flux Convergence [no scaling]  res@gsnDraw              = True  res@gsnFrame             = True  res@lbLabelBarOn         = True         ;res@cnFillPalette        = "cmp_flux"  res@cnMaxLevelValF       =  0.50                ; min level  res@cnMinLevelValF       = -res@cnMaxLevelValF  ; min level  res@cnLevelSpacingF      =  0.050               ; contour interval  res@tiMainString         = date+": VIMFC"  plt = gsn_csm_contour_map(wks,VIMFC(nt,:,:) ,res)

mfc_div_2.ncl

mfc_div_2.ncl: The above MFC equation can be partitioned as follows:

MFC => Moisture Flux ConvergenceMFC_advect = -(u*(dq/dx)+v*(dq/dy))   ; advect moisture termMFC_conv   =  -q*((du/dx)+(dv/dy) )   ; [con/div]ergence termMFC        = MFC_advect + MFC_conv

The MFC_advect can be derived using advect_variable for global rectilinear grids or advect_variable_cfd for regional rectilinear grids
The MFC_conv can be derived using: uv2dvF_Wrap or uv2dvG_Wrap for global rectilinear grids or uv2dv_cfd for regional rectilinear grids. Then, multiply the derived quantity by specific humidity [q].

;*************************************************; mfc_div_2.ncl;; Similar to mfc_div_1.ncl except a different approach is used.;; Rather tha using DIV(U*Q) directly, this script expands this into two separate components.;; Concepts illustrated:;   MFC = Moisture Flux Convergence;;   MFC_advect = -(u*(dq/dx)+v*(dq/dy) )    ; advection term;   MFC_conv   = -q*((du/dx)+(dv/dy) )      ; con(div)-vergence;;   MFC = MFC_advect + MFC_convection         ;;   - Plot a number of quantities;*************************************************;---Calculate the Horizontal Moisture Flux Convergence [MFC];*************************************************;---High frequency source data: hourly/3hr/6hr/12hr/daily .... NOT monthly values;---References:;---http://www.cgd.ucar.edu/cas/catalog/newbudgets/;---http://tornado.sfsu.edu/geosciences/classes/e260/AtmosphericRivers/Moisture%20Flux.pdf;---https://www.spc.noaa.gov/publications/banacos/mfc-sls.pdf;===================================================================;   Data Source: ESRL Physical Sciences Division;        https://www.esrl.noaa.gov/psd/data/gridded/data.ncep.reanalysis.html;   NCEP Reanalysis data provided by the NOAA/OAR/ESRL PSD, Boulder, Colorado, USA, ;   from their Web site at https://www.esrl.noaa.gov/psd/;===================================================================  ptop = 300              ; 'shum' upper level                    ptop@units = "hPa"  g    = 9.80665          ; m/s2  date  = 20080715        ; NH summer;---ESRL: CDC data  diri = "./"  filq = "shum.2008.nc"   ; daily data for current year [366 days]  filu = "uwnd.2008.nc"  filv = "vwnd.2008.nc"  filps= "pres.sfc.2008.nc"  pthu = diri+filu        pthv = diri+filv  pthq = diri+filq       pthps= diri+filps     fu   = addfile(pthu ,"r")  fv   = addfile(pthv ,"r")  fq   = addfile(pthq ,"r")  fps  = addfile(pthps,"r");---Time  ymd  = cd_calendar(fu->time, -2)    ; ymd
: human readable  nt   = ind(ymd.eq.date)             ; date for plotting and testing TEST = True        if (.not.TEST) then                   ; all times                     u    = fu->uwnd(:,{1000:ptop},:,:)  ; m/s, (time,level,lat,lon)  v    = fv->vwnd(:,{1000:ptop},:,:)  q    = fq->shum                     ; [kg/kg], 1000-300 levels only  ps   = fps->pres                    ; Pa=>[kg/(m-s2)], (time,lat,lon)else                                  ; one time step; keep time dimension [ nt:nt: ]                       u    = fu->uwnd(nt:nt,{1000:ptop},:,:); m/s, (time,level,lat,lon)  v    = fv->vwnd(nt:nt,{1000:ptop},:,:)  q    = fq->shum(nt:nt,:,:,:)        ; [kg/kg], 1000-300 levels only  ps   = fps->pres(nt:nt,:,:)         ; Pa=>[kg/(m-s2)], (time,lat,lon)  nt   = 0                            ; only one time stepend if;---Vertical levels  ptop = ptop*100  ptop@units = "Pa"  plev = q&level                      ; hPa    plev = plev*100                     ; [100000,...,30000] Pa [kg/(m-s2)]  plev@units = "Pa";---Change [kg/kg] to [g/kg]; not necessary: but common units for q  q    = q*1000              q@units = "g/kg";---Divergence function [used later] requires S->N grid order  u    = u(:,:,::-1,:)    v    = v(:,:,::-1,:)  q    = q(:,:,::-1,:)       ps   =ps(:,  ::-1,:)       ;---Layer thickness: ; Pa=>[kg/(m-s2)], (time,level,lat,lon) ;---Mass weighting:  (dp/g) => [Pa/(m/s2)] => (Pa-s2)/m => [kg/(m-s2)][s2/m] =>  (kg/m2);---Reference: http://www.cgd.ucar.edu/cas/catalog/newbudgets/  dp   = dpres_plevel_Wrap(plev, ps, ptop, 0) ; Pa; layar thickness   dpg  = dp/g      dpg@long_name = "Layer Mass Weighting"  dpg@units     = "kg/m2"      ; dp/g, Pa/(m s-2), reduce to kg m-2;************************************************; Calculate the MFC_advection term;   MFC_advect = -(u*(dq/dx)+v*(dq/dy) ) ; Internally, gradients are calculated via spherical harmonics;*************************************************      long_name = "MFC_advection"  units     = "g/(kg-s)"       ; (m/s)*(g/kg)*(1/m) => (m/s)*(g/kg-m) => g/(kg-s)  gridType  = 1   ; global fixed grid ordered S->N  opt_adv   = 0   ; return only the advected variable; no gradients  mfc_adv   = advect_variable(u,v,q, gridType, long_name, units, opt_adv)  mfc_adv   = -mfc_adv  printVarSummary(mfc_adv)    printMinMax(mfc_adv, 0)    print("--------");************************************************; Calculate the MFC_convergence term;   MFC_conv   = -q*((du/dx)+(dv/dy) )      ; con(div)-vergence;*************************************************      duv  = uv2dvF_Wrap(u, v)        ; (1/m)(m/s) => (1/s) ; (time,level,lat,lon)  mfc_con   = -q*duv             mfc_con@long_name = "MFC_convergence"  mfc_con@units     = "g/(kg-s)"  ; (g/kg)(1/s) => g/(kg-s)  copy_VarCoords(duv,mfc_con)  delete(duv);************************************************; Calculate the total MFC;*************************************************      mfc = mfc_adv + mfc_con  mfc@long_name = "Moisture Flux Convergence"  mfc@units     = "g/(kg-s)"  ; (g/kg)(1/s) => g/(kg-s)  PRINT_RAW = Trueif (PRINT_RAW) then  printVarSummary(mfc_adv)                          ; (time,level,lat,lon)  printMinMax(mfc_adv,0)  printVarSummary(mfc_con)                            printMinMax(mfc_con,0)  print("-----")  printVarSummary(mfc)                            printMinMax(mfc,0)  print("-----")  printVarSummary(ps)                         ; (time,lat,lon); Pa => kg/(m-s2)   printMinMax(ps,0)  print("-----")  printVarSummary(dp)                         ; (time,level,lat,lon); Pa => kg/(m-s2)  printMinMax(dp,0)  print("-----")                                ; examine layer thickness at selected locations  print(dp(nt,:,{40},{180}))    ; mid-Pacific  print(dp(nt,:,{40},{255}))    ; Boulder, CO   print("-----")end if;---Integrated mass weighted moisture flux components  mfc_adv_dpg = mfc_adv*dpg                ; mass weighted 'uq'; [m/s][g/kg][kg/m2]=>[m/s][g/kg]  imfc_adv    =  dim_sum_n(mfc_adv_dpg, 1)  imfc_adv@long_name = "Integrated Mass Flux Advection"   imfc_adv@LONG_NAME = "Sum: Mass Weighted Integrated Mass Flux Advection: mfc_adv*dpg"   imfc_adv@units     = "[m/s][g/kg]"  copy_VarCoords(u(:,0,:,:), imfc_adv); (time,lat,lon)  delete(mfc_adv_dpg)  mfc_con_dpg = mfc_con*dpg                ; mass weighted 'mfc_con'; [m/s][g/kg][kg/m2]=>[m/s][g/kg]   imfc_con    = dim_sum_n(mfc_con_dpg, 1)  imfc_con@long_name = "Integrated  Mass Flux Convergence"  imfc_con@LONG_NAME = "Sum: Mass Weighted Integrated Mass Flux Convergence [mfc_con*dpg]"   imfc_con@units     = "[m/s][g/kg]"  copy_VarCoords(v(:,0,:,:), imfc_con); (time,lat,lon)  delete(mfc_con_dpg)  VIMFC =  imfc_adv +  imfc_con      VIMFC@long_name = "VIMFC"  VIMFC@LONG_NAME = "VIMFC: [imfc_adv+imfc_con]"  copy_VarCoords(q(:,0,:,:),VIMFC)            ; (time,lat,lon)PRINT_RESULT = Trueif (PRINT_RESULT) then    printVarSummary(imfc_adv)                 ; (time,lat,lon)    printMinMax(imfc_adv,0)    print("-----")    printVarSummary(imfc_con)                 ; (time,lat,lon)    printMinMax(imfc_con,0)    print("-----")    printVarSummary(VIMFC)               ; (time,lat,lon)    printMinMax(VIMFC,0)    print("-----")end if;*************************************************; plot results;*************************************************      scl5  = 1e5                                  ; arbitrary: used for nicer plot values  sclab5= "(10~S~-5~N~)"                       ; used later     SCLAB5= "(10~S~5~N~)"             scl6  = 1e6    sclab6= "(10~S~-6~N~)"           SCLAB6= "(10~S~6~N~)"           plot := new(2,graphic)  wks   = gsn_open_wks("png","mfc_div_2")        ; send graphics to PNG file        ;--- mfc_adv and mfc_con at a specified pressure level  res                   = True             ; plot mods desired  res@gsnDraw           = False            ; don't draw yet  res@gsnFrame          = False            ; don't advance frame yet  res@cnFillOn          = True             ; turn on color  res@cnLinesOn         = False            ; turn off contour lines  res@cnLineLabelsOn    = False            ; turn off contour lines  res@cnFillPalette     = "ViBlGrWhYeOrRe" ; set White-in-Middle color map  res@mpFillOn          = False            ; turn off map fill  res@lbLabelBarOn      = False            ; turn off individual cb's                                           ; Use a common scale  res@cnLevelSelectionMode = "ManualLevels"; manual set levels so lb consistent  res@cnMaxLevelValF       =   12.0        ; max level  res@cnMinLevelValF       = -res@cnMaxLevelValF     ; min level  res@cnLevelSpacingF      =    0.5        ; contour interval  LEVP    = 700  res@gsnCenterString      = LEVP+"hPa"  MFC_ADV = mfc_adv(nt,{LEVP},:,:)         ; keep meta data  MFC_ADV = MFC_ADV*scl5  res@gsnRightString  = sclab5+" "+mfc_adv@units  plot(0) = gsn_csm_contour_map(wks,MFC_ADV,res)  MFC_CON = mfc_con(nt,{LEVP},:,:)  MFC_CON = MFC_CON*scl5  res@gsnRightString  = sclab5+" "+mfc_con@units  plot(1) = gsn_csm_contour_map(wks,MFC_CON,res)  resP                     = True                ; modify the panel plot  resP@gsnPanelMainString  = date+": Unweighted MFC_ADV, MFC_CON"  resP@gsnPanelLabelBar    = True                ; add common colorbar  gsn_panel(wks,plot,(/2,1/),resP)               ; now draw as one plot;--- Integrated Moisture Transport [iuq, ivq]  delete([/res@gsnRightString, res@gsnCenterString/]) ; not used for this plot      res@cnMaxLevelValF       =  0.50                   ; min level  res@cnMinLevelValF       = -res@cnMaxLevelValF     ; min level  res@cnLevelSpacingF      =  0.05                   ; contour interval  IMFC_ADV = imfc_adv(nt,:,:)                    ; local array: keep meta data  plot(0)  = gsn_csm_contour_map(wks,IMFC_ADV,res)  IMFC_CON = imfc_con(nt,:,:)                    ; local array: keep meta data  plot(1) = gsn_csm_contour_map(wks,IMFC_CON,res)  resP@gsnPanelMainString  = date+": Integrated Moisture Flux: Advect, Convergence"  gsn_panel(wks,plot,(/2,1/),resP)               ; now draw as one plot  delete( [/IMFC_ADV, IMFC_CON/] )                   ; no longer needed  res@lbLabelBarOn      = True     res@gsnDraw = True  res@gsnFrame= True;---Integrated Divergence of Moisture Flux Convergence [no scaling] ;res@cnFillPalette        = "cmp_flux"  res@cnLevelSelectionMode = "ManualLevels"; manual set levels so lb consistent  res@cnMaxLevelValF       =  0.50                ; min level  res@cnMinLevelValF       = -res@cnMaxLevelValF  ; min level  res@cnLevelSpacingF      =  0.050               ; contour interval  res@tiMainString         = date+": VIMFC: [IMFC_ADV+IMFC_CON]"  plt = gsn_csm_contour_map(wks,VIMFC(nt,:,:) ,res)

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