Instalação do wgrib2

Opção 1: Instalação na mão

Vá para o diretório Downloads e digite:

wget ftp://ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2/wgrib2.tgz

Em seguida, digite o comando abaixo para descompactar o arquivo wgrib2.tgz:

tar -zxvf wgrib2.tgz

Entre no diretório grib2:

cd grib2

Dentro do diretório grib2 digite as linhas abaixo

export CC=gcc
export FC=gfortran
make

Será criado o diretório wgrib2, entre nele e copie o executável wgrib2 para o diretório do seu interesse.

Adicione o caminho onde está o executável wgrib2 na sua variável de ambiente PATH que está no arquivo .bashrc. Não esqueça de atualizar o .bashrc digitando source .bashrc. Isso é feito no seu diretório home.

• Exemplos de uso do wgrib2 podem ser encontrados em:

  • http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/wesley/wgrib2/netcdf.html

  • http://www.ftp.cpc.ncep.noaa.gov/wd51we/wgrib2/tricks.wgrib2

Opção 2: Instalação via conda

conda install -c conda-forge wgrib2

Ao executar o wgrib2 e aparecer o erro abaixo:

wgrib2: error while loading shared libraries: libjasper.so.1: cannot open shared object file: No such file or directory

Basta criar um link simbólico de acordo com o comando abaixo. Tudo isso é uma linha. Altere os caminhos de acordo com o seu usuário (queimadas) e ambiente virtual (risco_fogo):

ln -s /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libjasper.so.4 /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libjasper.so.1

Onde: /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libjasper.so.4 representa a biblioteca que está no computador.

E /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libjasper.so.1 representa o link simbólico que será a biblioteca a ser criada no seu computador, a que foi mostrada no erro.

Outro possível erro que pode aparecer:

wgrib2: error while loading shared libraries: libnetcdf.so.13: cannot open shared object file: No such file or directory

Basta criar um link simbólico de acordo com o comando abaixo. Tudo isso é uma linha. Altere os caminhos de acordo com o seu usuário (queimadas) e ambiente virtual (risco_fogo):

ln -s /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libnetcdf.so.19 /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libnetcdf.so.13

Onde: /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libnetcdf.so.19 representa a biblioteca que está no computador.

E /home/queimadas/miniconda3/envs/risco_fogo/lib/libnetcdf.so.13 representa o link simbólico que será a biblioteca criada, a que foi mostrada no erro.

Exemplos de uso do wgrib2

Visualizar informações sobre o arquivo:

wgrib2 input.grb2

Converter grib2 para NetCDF:

wgrib2 gfs.t18z.pgrb2.0p25.anl -netcdf output.nc

Selecionar uma variável (‘:TMP:’) de interesse e salvar no formato NetCDF:

wgrib2 -match ':TMP:' gfs.t18z.pgrb2.0p25.anl -netcdf output.nc

Selecionar uma variável de interesse e recortar o dado em um domínio particular:

• Link: https://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/wesley/wgrib2/lola.html

  Sintaxe: wgrib2 -lola LonSW:#lon:dlon LatSW:#lat:dlat nome_do_arquivo formato_da_saída

Onde:

• LonSW é o valor da longitude oeste do seu domínio (sempre no formato 0° a 360°)

• #lon é o Número de pontos de longitude desejados

• dlon é a resolução espacial em graus do dado

• LatSW é o valor da latitude sul do seu domínio (sempre no formato -90 a 90)

• #lat é o número de pontos de latitude desejados

• dlat é a resolução espacial em graus do dado

• O nome_do_arquivo é o nome do arquivo a ser gerado

• formato_da_saída e o formato de saída do dado, pode ser: bin = binary, text = simple “text” format, one value per line, spread = spread-sheet format, latitude, longitude and value of each grid point e grib = grib2

• Exemplo:

wgrib2 -match '(:TMP:30-0)' gfs.t18z.pgrb2.0p25.anl -lola 240:349:0.25 -56:357:0.25 output.grb grib

Onde:

• 240 é o ponto de longitude oeste do domínio

• 349 é o número de pontos que se deseja

• 0.25 é a resolução espacial em graus

• -56 é o ponto de latitude sul do domínio

• 357 é o número de pontos que se de deseja

• 0.25 é a resolução em graus.

• O domínio de interesse é: Lon.: 120°W - 33°W e Lat.: 56°S - 33°N

• a resolução espacial do dado é de 0.25°

• 120°W = 360° - 120° = 240° => Longitude Oeste

• 33°W = 360° - 33° = 327° => Longitude Leste

• 327° - 240° = 87°/0.25° = 348 + 1 = 349, que corresponde ao número de pontos de longitude desejado

• 56°S + 33°N = 89°/0.25° = 356 + 1 = 357, que corresponde ao número de pontos de latitude desejado

Outras aplicações

Arquivo de exemplo

Para baixar os dois arquivos para a variável TMP (temperatura), basta executar a linha de comando abaixo, não esquecendo de alterar a data 20230322.

• Previsão de TMP: f001.

curl "https://nomads.ncep.noaa.gov/cgi-bin/filter_gfs_0p25.pl?file=gfs.t00z.pgrb2.0p25.f001&all_lev=on&var_TMP=on&leftlon=0&rightlon=360&toplat=90&bottomlat=-90&dir=%2Fgfs.20230322%2F00%2Fatmos" --output tmp.f001.grib2

O comando acima gera o arquivo: tmp.f001.grib2

• Análise (anl):

curl “https://nomads.ncep.noaa.gov/cgi-bin/filter_gfs_0p25.pl?file=gfs.t00z.pgrb2.0p25.anl&all_lev=on&var_TMP=on&leftlon=0&rightlon=360&toplat=90&bottomlat=-90&dir=%2Fgfs.20230322%2F00%2Fatmos” –output tmp.anl.grib2

O comando acima gera o arquivo: tmp.anl.grib2

• Previsão de u e v: f001.

curl "https://nomads.ncep.noaa.gov/cgi-bin/filter_gfs_0p25.pl?file=gfs.t00z.pgrb2.0p25.f001&lev_850_mb=on&var_UGRD=on&var_VGRD=on&leftlon=0&rightlon=360&toplat=90&bottomlat=-90&dir=%2Fgfs.20230322%2F00%2Fatmos" --output uv.grib2

O comando acima gera o arquivo: uv.grib2

Mostrar o domínio espacial do arquivo

wgrib2 -domain tmp.f001.grib2

Mostar o nome da variável do arquivo

wgrib2 -ext_name tmp.f001.grib2

Mostrar informações sobre o domínio espacial do arquivo

wgrib2 -grid tmp.f001.grib2

Mostrar os níveis verticais do arquivo:

wgrib2 -lev tmp.f001.grib2

Mostrar o valor da variável em uma determinada longitude/latitude

A conversão será sempre:

wgrib2 -lon <longitude> <latitude> <arquivo.grib2>

Exemplo:

wgrib2 -lon -60 -30 tmp.f001.grib2

Mostrar o valor máximo

wgrib2 -max tmp.f001.grib2

Mostra o valor mínimo

wgrib2 -min tmp.f001.grib2

Mostrar o número de pontos de grade

wgrib2 -nxny tmp.f001.grib2

Mostrar as informações do arquivo

wgrib2 -s tmp.f001.grib2

Ou, mais completa:

wgrib2 -S tmp.f001.grib2

Mostrar estatística do arquivo

wgrib2 -stats tmp.f001.grib2

Mostrar a saída diagnóstica

wgrib2 -V tmp.f001.grib2

Mostrar o nome da variável

wgrib2 -var tmp.f001.grib2

Verbose

wgrib2 -v0 tmp.f001.grib2

Opções: v, v0, v1, …, v99

Gerar um arquivo csv

Geração do arquivo de TMP para 1000 mb:

wgrib2 -match ":TMP:1000 mb:" tmp.f001.grib2 -grib tmp.1000mb.f001.grib2

Geração do arquivo no formato “.csv”.

wgrib2 tmp.1000mb.f001.grib2 -csv saida.csv

Outra possibilidade:

wgrib2 tmp.1000mb.f001.grib2 -csv_long saida.csv

Calcular a direção do vento (em graus) a partir de u e de v

Neste exemplo, as componentes do vento são extraídas no nível de 850 mb para calcular a direção do vento.

wgrib2 -match ':(UGRD|VGRD):850 mb' gfs_f001_20230414.grib2 -wind_dir dir850hpa.grib2

Onde:

gfs_f001_20230414.grib2: é o seu arquivo grib2

dir850hpa.grib2 : é o arquivo que será gerado com a direção do vento. Altere o nome de acordo com a sua necessidade.

Calcular a velocidade do vento (em m/s) a partir de u e de v

Neste exemplo, as componentes do vento são extraídas no nível de 850 mb para calcular a velocidade do vento.

wgrib2 -match ':(UGRD|VGRD):850 mb' gfs_f001_20230414.grib2 -wind_speed vel850hpa.grib2

Onde:

gfs_f001_20230414.grib2: é o seu arquivo grib2

vel850hpa.grib2: é o arquivo que será gerado com a velocidade do vento. Altere o nome de acordo com a sua necessidade.

Caso seja necessário gerar a velocidade e a direção do vento no mesmo arquivo, basta fazer:

wgrib2 -match ':(UGRD|VGRD):850 mb' gfs_f001_20230414.grib2 -wind_dir dir_vel850hpa.grib2 -wind_speed dir_vel850hpa.grib2

Nota-se que, o arquivo a ser gerado é o mesmo na função -wind_dir e -wind_speed, isto é, dir_vel850hpa.grib2. Isso ocorre para que os resultados sejam armazenados no mesmo arquivo.

Selecionar os níveis verticais de um arquivo

A partir de um arquivo de uma simulação do modelo GFS, deseja-se visualizar as variáveis que estão nele:

wgrib2 gfs.0p25.2018042200.f006.grib2

Supondo que deseja-se trabalhar com a variável TMP. O objetivo consiste em salvar apenas esta variável no formato NetCDF. Para isso, basta digitar o comando abaixo:

wgrib2 -match 'TMP' gfs.0p25.2018042200.f006.grib2 -netcdf out.TMP.nc

O problema é que são geradas muitas ocorrências que contém a variável TMP.

Neste caso, imagina-se que se deseja apena a TMP a 2 metros. O comando a ser utilizado será:

wgrib2 -match ':TMP:2 m above ground:' gfs.0p25.2018042200.f006.grib2 -netcdf out.TMP.nc

O arquivo gerado contém apenas a variável TMP a 2 metros. Como sabemos disso? Basta digitar o comando abaixo:

ncdump -h out.TMP.nc

Há um trecho do comando acima que mostrará a seguinte informação:

float TMP_2maboveground(time, latitude, longitude)

Aqui, foi tranquilo. Agora, vamos dificultar um pouco. Supondo que se deseja obter a TMP somente para todos os níveis verticais. E agora? Basta usar o comando abaixo:

wgrib2 gfs.0p25.2018042200.f006.grib2 -match "(:TMP:[0-9]* mb:)" -netcdf out.TMP.nc

O que foi gerado? Ao digitar o comando abaixo:

ncdump -h out.TMP.nc

Nota-se que, a variável TMP veio com os níveis verticais separados. Como se fossem variáveis independentes, e não é isso que se deseja. O objetivo, é ter a variável TMP com todos os níveis verticais juntos, e não separados. Para isso, utiliza-se o mesmo comando com o parâmetro -nc_nlev.

wgrib2 gfs.0p25.2018042200.f006.grib2 -nc_nlev 31 -match "(:TMP:[0-9]* mb:)" -netcdf out.TMP.nc

O parâmetro -nc_nlev 31 diz que são 31 níveis verticais que estão no arquivo.

Agora, deseja-se selecionar alguns níveis verticais em particular. Basta fazer:

wgrib2 gfs.0p25.2018042200.f006.grib2 -nc_nlev 5 -match ":TMP:(600|650|700|750|800) mb:" -netcdf out.TMP.nc

Lembrando que foram selecionados apenas 5 níveis verticais, por isso, -nc_nlev 5.

Digite o comando:

ncdump -c out.TMP.nc

Na última linha, terá a seguinte informação:

plevel = 600, 650, 700, 750, 800 ;

São os níveis verticais selecionados.

Selecionar mais de uma variável e vários níveis verticais de um arquivo

Agora, deseja-se selecionar alguns níveis verticais em particular. Basta fazer:

wgrib2 gfs.0p25.2018042200.f006.grib2 -nc_nlev 5 -match ":(TMP|RH):(600|650|700|750|800) mb:" -netcdf out.TMP.nc

Onde:

• TMP: é a temperatura

• RH: é a umidade relativa

Para adicionar mais variáveis, basta fazer:

wgrib2 gfs.0p25.2018042200.f006.grib2 -nc_nlev 5 -match ":(TMP|RH|HGT):(600|650|700|750|800) mb:" -netcdf out.TMP.nc

Neste novo exemplo, adicionou-se a variável HGT.