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File:Mpl example qbo.svg

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原始文件 (SVG文件,尺寸为575 × 288像素,文件大小:198 KB)


摘要

描述
English: Radiosondes data showing the Quasi-Biennal Oscillation of the stratospheric wind direction above Singapore.
日期
来源 自己的作品
作者 Adrien F. Vincent
SVG开发
InfoField
 该SVG的源代码为有效代码.
 本示意图使用未知SVG工具创作。

Rationale: this work aims at providing an up-to-date version of the similar work https://commons.wikimedia.org/wiki/File:QBO_Cycle_observed.svg, done by Morn.

Data flat file, as well as source code with fully object-oriented matplotlib interface are now provided. The "seismic" divergent colormap is used, instead of "jet" which produces perceptual glitches.

Source code

The logo of Matplotlib – Python编程语言的一个绘图库
The logo of Matplotlib – Python编程语言的一个绘图库
This media was created with Matplotlib (Python编程语言的一个绘图库) and Python (面向对象计算机编程语言) and NumPy (Python程式语言的数值程式语言软件包)
Here is a listing of the source used to create this file.

Deutsch  English  +/−

The matplotlib (mpl) version is 1.5.3, with Python 2.7 and numpy 1.10

##########
## Copy of the data flat file (CSV-like)
##########
# Author: A. F. VINCENT
# Date: 2016-09-25
#
# "Clean" version of http://www.geo.fu-berlin.de/met/ag/strat/produkte/qbo/qbo.dat
# to be easier to import with Python and Numpy ("np"):
# np.genfromtxt(filepath, filling_values=np.NaN, comments='#', delimiter=';')
#-------------------------------------------------------------------------------
#Monthly mean zonal wind components u (0.1 m/s)
#
#IIIII = 91700 CANTON ISLAND 02 46 S 171 43 W
#      = 43599 GAN/MALEDIVES 00 41 S  73 09 E
#      = 48694/698 SINGAPORE 01 22 N 103 55 E
#YY = year MM = month
#
#IIIII;YYMM;70hPa;50hPa;40hPa;30hPa;20hPa;15hPa;10hPa
91700;5301;-60;40;150;220;100;10;
91700;5302;-2;60;180;210;40;-60;
91700;5303;50;75;175;190;-10;-100;
91700;5304;75;90;170;140;-60;-160;
91700;5305;95;110;185;110;-120;-210;
91700;5306;135;164;165;80;-170;-220;
91700;5307;110;155;111;70;-200;-240;
91700;5308;75;130;110;50;-210;-260;
91700;5309;22;122;123;28;-223;-260;
91700;5310;70;112;79;10;-220;-255;
91700;5311;125;158;135;-15;-225;-250;
91700;5312;115;190;160;-60;-230;-245;
91700;5401;50;80;100;-110;-240;-240;
91700;5402;1;30;2;-160;-250;-235;
91700;5403;45;60;-50;-200;-260;-230;
91700;5404;55;-30;-120;-220;-275;-220;
91700;5405;60;-100;-180;-235;-240;-210;
91700;5406;55;-150;-215;-230;-220;-120;
91700;5407;40;-205;-230;-245;-150;-40;
91700;5408;25;-195;-245;-250;-40;60;
91700;5409;-20;-220;-270;-185;40;110;
91700;5410;-55;-235;-240;-100;110;130;
91700;5411;-80;-210;-200;60;120;155;
91700;5412;-90;-195;-80;75;150;160;
91700;5501;-40;-105;10;105;155;155;
91700;5502;20;-25;70;108;150;160;
91700;5503;55;5;105;105;155;165;
91700;5504;50;100;120;145;160;170;
91700;5505;50;105;130;190;165;155;
91700;5506;45;145;135;185;180;140;
91700;5507;20;90;141;190;160;120;
91700;5508;38;105;156;211;155;75;
91700;5509;70;100;135;180;150;5;
91700;5510;125;95;118;163;130;70;
91700;5511;155;105;72;66;-20;-130;
91700;5512;110;90;63;59;-130;-220;
91700;5601;38;80;57;-22;-152;-280;-250
91700;5602;65;68;37;-62;-170;-283;-290
91700;5603;90;95;24;-112;-195;-302;-300
91700;5604;152;85;-53;-224;-251;-280;-270
91700;5605;152;-8;-161;-222;-230;-260;-200
91700;5606;95;-75;-197;-252;-230;-280;-120
91700;5607;25;-145;-214;-249;-235;-235;-40
91700;5608;-8;-165;-242;-266;-245;-120;75
91700;5609;-42;-155;-253;-282;-220;15;135
91700;5610;-15;-180;-255;-276;-100;50;130
91700;5611;-5;-200;-281;-246;90;135;115
91700;5612;-60;-205;-271;-84;100;115;75
91700;5701;-65;-215;-269;-21;87;38;40
91700;5702;-75;-220;-209;-13;50;60;80
91700;5703;-75;-205;-97;92;73;85;190
91700;5704;-60;-148;41;120;115;175;200
91700;5705;-50;-77;117;137;110;130;90
91700;5706;-30;78;142;141;65;23;-48
91700;5707;-20;109;140;147;73;2;-62
91700;5708;-5;125;140;160;120;-2;-50
91700;5709;15;114;140;180;140;-5;-72
91700;5710;40;113;139;144;100;-20;-96
91700;5711;40;118;130;117;60;-70;-177
91700;5712;25;120;125;110;-47;-190;-253
91700;5801;25;91;110;60;-107;-210;-280
91700;5802;20;74;96;49;-96;-220;-325
91700;5803;30;85;90;37;-138;-202;-270
91700;5804;70;106;65;-63;-217;-230;-304
91700;5805;85;123;20;-197;-221;-247;-320
91700;5806;90;91;-62;-204;-232;-256;-315
91700;5807;85;36;-100;-233;-227;-235;-316
91700;5808;80;5;-140;-257;-229;-245;-317
91700;5809;70;-25;-185;-277;-253;-265;-241
91700;5810;50;-66;-217;-304;-301;-258;-115
91700;5811;30;-112;-235;-337;-316;-124;-70
91700;5812;25;-173;-230;-330;-254;-78;20
91700;5901;15;-106;-220;-267;-153;-54;-20
91700;5902;-18;-136;-242;-258;-70;2;30
91700;5903;-45;-142;-250;-255;19;26;80
91700;5904;-60;-189;-255;-217;66;92;103
91700;5905;-60;-219;-200;-60;120;152;160
91700;5906;-65;-172;-57;135;179;189;210
91700;5907;-70;-25;40;207;250;281;200
91700;5908;-65;61;90;193;223;197;170
91700;5909;-20;86;102;190;176;130;140
91700;5910;45;101;106;127;110;112;110
91700;5911;70;112;105;83;69;50;10
91700;5912;75;78;60;40;8;-48;-80
91700;6001;65;50;30;-2;-18;-74;-140
91700;6002;20;67;54;-18;-51;-90;-170
91700;6003;50;70;50;-46;-83;-110;-190
91700;6004;65;60;30;-124;-152;-160;-200
91700;6005;80;69;-5;-182;-170;-180;-230
91700;6006;85;-8;-75;-252;-228;-220;-260
91700;6007;-2;-75;-110;-260;-281;-247;-280
91700;6008;-20;-108;-115;-256;-258;-190;-200
91700;6009;-40;-133;-185;-255;-135;-18;-20
91700;6010;-40;-152;-205;-249;15;88;50
91700;6011;-50;-188;-215;-208;106;146;80
91700;6012;-95;-203;-220;-155;76;116;110
91700;6101;-119;-210;-232;-13;70;110;110
91700;6102;-100;-224;-228;29;97;110;150
91700;6103;-92;-220;-150;38;113;150;160
91700;6104;-66;-118;-10;114;129;177;180
91700;6105;-69;43;95;142;148;199;150
91700;6106;8;127;140;181;174;174;110
91700;6107;43;117;130;140;190;143;80
91700;6108;23;67;105;126;135;69;40
91700;6109;15;39;60;89;53;19;-10
91700;6110;27;83;105;98;58;-29;-40
91700;6111;62;124;135;125;-10;-122;-148
91700;6112;31;99;110;69;-89;-220;-281
91700;6201;54;114;107;55;-155;-246;-318
91700;6202;36;121;118;69;-140;-267;-350
91700;6203;70;124;133;49;-172;-297;-350
91700;6204;101;129;113;-27;-260;-294;-337
91700;6205;178;168;71;-161;-275;-307;-337
91700;6206;135;142;-41;-228;-298;-322;-284
91700;6207;133;74;-137;-252;-286;-322;-167
91700;6208;82;71;-136;-275;-292;-312;-188
91700;6209;62;41;-145;-280;-300;-323;-161
91700;6210;80;10;-174;-311;-304;-289;-44
91700;6211;90;-18;-186;-302;-328;-236;43
91700;6212;76;-36;-202;-292;-309;-91;-3
91700;6301;19;-80;-223;-282;-316;-165;-85
91700;6302;11;-78;-244;-333;-372;-267;-53
91700;6303;-11;-118;-271;-346;-375;-206;
91700;6304;14;-178;-277;-328;-318;-71;87
91700;6305;-32;-206;-272;-317;-145;52;95
91700;6306;-70;-225;-254;-215;67;137;133
91700;6307;-136;-228;-223;-15;146;218;221
91700;6308;-177;-200;-82;36;143;168;160
91700;6309;-168;-59;41;85;127;156;161
91700;6310;-78;46;70;65;103;115;95
91700;6311;-4;76;70;70;55;68;47
91700;6312;29;99;88;70;25;28;20
91700;6401;10;37;40;35;-27;-60;-145
91700;6402;;44;43;20;-14;-118;-151
91700;6403;33;78;60;54;17;-111;-201
91700;6404;21;68;70;64;-18;-153;-252
91700;6405;63;120;100;68;-121;-236;-257
91700;6406;89;133;110;61;-215;-269;-285
91700;6407;123;184;145;27;-252;-275;-308
91700;6408;88;178;140;37;-269;-296;-326
91700;6409;73;165;130;20;-278;-330;-328
91700;6410;83;160;125;32;-267;-327;-342
91700;6411;109;170;120;15;-263;-337;-395
91700;6412;47;98;110;19;-288;-348;-405
91700;6501;31;117;112;7;-278;-336;-376
91700;6502;60;121;115;-12;-273;-338;-383
91700;6503;91;127;114;-37;-285;-338;-373
91700;6504;59;128;70;-157;-329;-367;-410
91700;6505;147;132;-72;-242;-302;-353;-368
91700;6506;175;47;-149;-268;-307;-344;-337
91700;6507;139;-33;-233;-287;-320;-336;-237
91700;6508;90;-81;-234;-291;-321;-357;-169
91700;6509;86;-143;-285;-321;-370;-379;-1
91700;6510;57;-163;-289;-319;-357;-253;88
91700;6511;-12;-220;-288;-344;-264;-10;47
91700;6512;-82;-228;-290;-329;-155;18;-10
91700;6601;-116;-223;-301;-302;8;72;-24
91700;6602;-85;-222;-292;-207;62;70;
91700;6603;-70;-225;-264;-70;78;133;61
91700;6604;-82;-188;-69;57;130;119;111
91700;6605;-98;-144;37;136;153;150;98
91700;6606;-85;13;72;160;162;165;63
91700;6607;-25;70;134;148;178;149;-15
91700;6608;-10;46;68;153;190;116;-77
91700;6609;8;68;100;182;173;108;-62
91700;6610;82;92;125;160;131;34;-166
91700;6611;52;82;130;144;104;7;-171
91700;6612;79;113;140;148;95;-65;-265
91700;6701;83;101;145;148;74;-90;-304
91700;6702;63;102;140;145;67;-138;-291
91700;6703;27;98;135;105;33;-180;-292
91700;6704;91;132;135;101;-67;-202;-303
91700;6705;155;181;130;53;-185;-225;-284
91700;6706;156;167;105;-60;-240;-260;-315
91700;6707;153;175;70;-165;-263;-305;-326
91700;6708;116;161;60;-150;-273;-320;-303
43599;6709;98;132;59;-166;-323;-333;-290
43599;6710;87;91;12;-159;-327;-340;-310
43599;6711;71;111;-3;-197;-315;-325;-315
43599;6712;79;107;-12;-249;-304;-316;-320
43599;6801;35;120;40;-196;-305;-325;-315
43599;6802;78;94;33;-208;-317;-328;-310
43599;6803;52;82;-50;-253;-323;-330;-305
43599;6804;47;70;-89;-258;-317;-363;-290
43599;6805;83;-3;-116;-232;-299;-261;12
43599;6806;87;-91;-245;-265;-312;-138;114
43599;6807;73;-98;-280;-314;-194;13;143
43599;6808;33;-152;-293;-308;-3;152;136
43599;6809;13;-134;-275;-319;61;125;115
43599;6810;34;-129;-284;-313;116;171;149
43599;6811;24;-144;-291;-207;123;192;190
43599;6812;-10;-179;-295;-138;146;209;166
43599;6901;-32;-167;-294;4;144;167;146
43599;6902;-50;-143;-218;61;120;116;116
43599;6903;-71;-162;-94;104;133;158;152
43599;6904;-84;-85;62;151;162;159;203
43599;6905;-59;70;84;151;166;175;215
43599;6906;6;86;128;140;207;160;146
43599;6907;89;139;133;151;161;156;96
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48698;0605;-125;-71;89;106;141;132;69
48698;0606;-110;79;110;123;173;132;19
48698;0607;-24;107;117;126;131;114;-21
48698;0608;08;86;99;71;65;62;-28
48698;0609;68;109;133;109;76;73;-54
48698;0610;76;92;110;93;14;-07;-137
48698;0611;62;104;89;89;-123;-139;-228
48698;0612;81;124;118;73;-210;-206;-200
48698;0701;41;96;97;54;-231;-266;-226
48698;0702;34;111;107;53;-226;-296;-318
48698;0703;55;103;111;14;-250;-317;-326
48698;0704;91;128;90;-147;-278;-321;-338
48698;0705;99;92;-71;-253;-304;-320;-368
48698;0706;79;-39;-204;-297;-318;-330;-208
48698;0707;21;-100;-242;-313;-324;-329;-15
48698;0708;-08;-151;-260;-316;-333;-245;50
48698;0709;12;-162;-265;-321;-343;-70;107
48698;0710;28;-175;-263;-316;-319;42;111
48698;0711;04;-204;-262;-320;02;115;180
48698;0712;-30;-200;-278;-265;125;192;213
48698;0801;-65;-190;-280;-126;118;171;176
48698;0802;-05;-187;-279;38;139;170;172
48698;0803;-21;-208;-132;112;190;181;169
48698;0804;-49;-199;20;124;169;145;114
48698;0805;-114;-10;84;124;127;102;75
48698;0806;-47;53;112;157;168;123;46
48698;0807;47;116;116;135;142;92;-34
48698;0808;35;79;101;118;116;41;-174
48698;0809;16;65;102;105;127;34;-242
48698;0810;40;83;113;93;54;-105;-275
48698;0811;23;72;111;75;-52;-189;-262
48698;0812;-14;90;129;111;-82;-245;-267
48698;0901;-10;118;138;119;-49;-251;-320
48698;0902;44;149;164;155;14;-248;-380
48698;0903;36;98;116;118;-50;-260;-337
48698;0904;67;134;134;103;-198;-300;-340
48698;0905;91;145;143;32;-273;-330;-342
48698;0906;95;100;76;-134;-311;-345;-318
48698;0907;82;98;27;-227;-328;-371;-182
48698;0908;58;82;21;-218;-335;-366;-110
48698;0909;69;112;48;-220;-347;-369;-218
48698;0910;94;105;28;-199;-353;-391;-172
48698;0911;66;83;-45;-252;-328;-373;-47
48698;0912;64;104;-53;-259;-335;-375;-104
48698;1001;82;58;-98;-265;-330;-362;-171
48698;1002;61;51;-103;-272;-309;-347;-282
48698;1003;49;-08;-185;-269;-317;-332;-259
48698;1004;56;-159;-251;-271;-326;-342;-230
48698;1005;-56;-234;-253;-263;-347;-236;52
48698;1006;-137;-235;-278;-285;-104;59;128
48698;1007;-163;-278;-276;-59;92;140;140
48698;1008;-163;-178;00;117;111;150;150
48698;1009;-185;38;120;134;134;153;149
48698;1010;-37;77;102;116;111;140;163
48698;1011;41;72;107;118;116;147;144
48698;1012;44;76;89;83;30;39;59
48698;1101;6;45;80;97;30;-44;-109
48698;1102;62;52;74;97;75;-13;-141
48698;1103;48;58;87;101;71;-69;-262
48698;1104;7;53;85;92;27;-208;-309
48698;1105;56;97;106;96;-121;-286;-306
48698;1106;33;127;127;70;-256;-325;-292
48698;1107;76;99;116;9;-302;-336;-244
48698;1108;67;126;102;25;-292;-370;-310
48698;1109;109;118;130;-32;-312;-375;-310
48698;1110;108;107;114;-75;-307;-358;-291
48698;1111;100;101;70;-189;-316;-346;-177
48698;1112;54;59;-27;-239;-315;-320;-54
48698;1201;7;44;-19;-238;-320;-356;-261
48698;1202;-1;64;-34;-213;-302;-348;-275
48698;1203;10;65;-26;-217;-313;-330;-333
48698;1204;-7;69;-31;-257;-323;-333;-220
48698;1205;16;48;-168;-306;-340;-287;18
48698;1206;54;-11;-229;-325;-327;-44;80
48698;1207;12;-82;-258;-326;-194;27;74
48698;1208;22;-93;-271;-347;-75;83;101
48698;1209;29;-107;-276;-331;-5;88;119
48698;1210;37;-121;-265;-336;10;102;133
48698;1211;11;-128;-263;-335;86;133;162
48698;1212;26;-172;-272;-161;176;202;218
48698;1301;-2;-135;-303;-47;155;173;145
48698;1302;-1;-143;-249;18;154;169;142
48698;1303;-60;-183;-177;89;169;194;185
48698;1304;-54;-208;29;102;165;158;148
48698;1305;-128;-113;38;109;162;132;117
48698;1306;-113;47;85;157;185;151;117
48698;1307;-18;88;114;147;144;121;77
48698;1308;11;93;109;122;164;122;67
48698;1309;60;87;106;139;169;148;69
48698;1310;66;110;118;119;124;116;40
48698;1311;82;90;114;118;105;77;-154
48698;1312;74;94;99;117;81;-51;-257
48698;1401;62;112;127;148;85;-75;-251
48698;1402;49;114;127;126;61;-111;-258
48698;1403;25;92;105;113;4;-167;-280
48698;1404;82;147;144;88;-169;-271;-286
48698;1405;97;141;94;-131;-259;-288;-285
48698;1406;110;101;-4;-258;-281;-293;-313
48698;1407;110;51;-126;-307;-307;-304;-334
48698;1408;84;72;-127;-295;-307;-318;-330
48698;1409;109;53;-131;-317;-324;-319;-320
48698;1410;62;31;-181;-323;-358;-321;-295
48698;1411;84;-20;-223;-312;-350;-329;51
48698;1412;33;-106;-247;-287;-362;-158;173
48698;1501;-7;-110;-238;-278;-355;-92;138
48698;1502;5;-108;-248;-295;-320;58;167
48698;1503;-9;-141;-251;-314;-151;82;106
48698;1504;-29;-182;-258;-311;3;87;123
48698;1505;-123;-217;-285;-140;97;110;96
48698;1506;-127;-230;-121;75;127;125;115
48698;1507;-158;-116;35;129;170;159;91
48698;1508;-134;46;112;135;163;165;136
48698;1509;-20;108;151;162;189;207;179
48698;1510;70;102;118;132;133;121;127
48698;1511;96;99;112;138;129;114;-55
48698;1512;93;55;33;89;96;26;-222
48698;1601;27;51;-17;100;91;-15;-231
48698;1602;54;48;-66;95;135;49;-205
48698;1603;50;57;-155;21;123;90;-148
48698;1604;2;-54;-226;-14;115;113;-11
48698;1605;24;-183;-204;53;92;88;45
48698;1606;-73;-234;-100;70;76;57;24
48698;1607;-90;-162;20;105;90;61;16
48698;1608;-117;-34;103;157;123;89;25
##########
##########
## Code for the figure
##########
# -*- coding: utf-8 -*-

import matplotlib.pyplot as plt
import numpy as np

from matplotlib.cm import seismic as colormap  # Spectral_r might be good too
from matplotlib.colors import Normalize  # to build a custom color norm
from matplotlib.ticker import FuncFormatter, IndexLocator  # to handle ticks

ONEYEAR = 12  # months

def load_data(filepath):
    """Load the QBO data from the cleaned version ("clean_qbo.dat") of
    http://www.geo.fu-berlin.de/met/ag/strat/produkte/qbo/qbo.dat

    A copy of the header is:
    #Monthly mean zonal wind components u (0.1 m/s)
    #
    #IIIII = 91700 CANTON ISLAND 02 46 S 171 43 W
    #      = 43599 GAN/MALEDIVES 00 41 S  73 09 E
    #      = 48694/698 SINGAPORE 01 22 N 103 55 E
    #YY = year MM = month
    #
    #IIIII;YYMM;70hPa;50hPa;40hPa;30hPa;20hPa;15hPa;10hPa
    """
    raw_data = np.genfromtxt(filepath, filling_values=np.NaN, comments='#',
                             delimiter=';')
    data = raw_data[raw_data[:, 0] == 48698]  # Singapore data
    dates = data[:, 1].astype(int)  # YYMM
    wind_speeds = data[:, 2:] * 0.1  # in m/s
    pressures = np.array([70, 50, 40, 30, 20, 15, 10])  # in hPa
    return dates, wind_speeds, pressures

class MidpointNormalize(Normalize):
    """Example of making your own norm.  Also see matplotlib.colors.
    From Joe Kington: This one gives two different linear ramps:
    """
    def __init__(self, vmin=None, vmax=None, midpoint=None, clip=False):
        self.midpoint = midpoint
        Normalize.__init__(self, vmin, vmax, clip)

    def __call__(self, value, clip=None):
        # I'm ignoring masked values and all kinds of edge cases to make a
        # simple example...
        x, y = [self.vmin, self.midpoint, self.vmax], [0, 0.5, 1]
        return np.ma.masked_array(np.interp(value, x, y))

if __name__ == '__main__':
    fig_label = u"QBO_in_Singapore"
    plt.close(fig_label)

    # Data setup
    dates, wind_speeds, pressures = load_data('./clean_qbo.dat')
    x_values = np.arange(len(dates))[-17 * ONEYEAR:-6 * ONEYEAR]
    y_values = pressures
    z_values = wind_speeds[x_values, :].T

    # Figure setup
    fig, ax = plt.subplots(num=fig_label, figsize=(6.4, 3.2))
    ax.set_xlabel(u"Year")
    ax.set_ylabel(u"Pressure [hPa]")
    ax.set_title(u"Quasi-biennal osc. of stratospheric winds (Singapore)",
                 fontsize='medium')
    ax.set_yticks(y_values)

    def yymm2year(x, pos, dates=dates):
        """Return the year (as a 4 digits-string) for the index x in dates."""
        yymm = str(dates[int(x)])
        yymm = yymm.zfill(4)
        yy = yymm[:2]
        year = "20" + yy if (int(yy) < 20) else "19" + yy
        return year

    offset_idx = np.where((dates[:ONEYEAR] - 1) % 100 == 0)[0][0]
    ax.xaxis.set_major_locator(IndexLocator(2 * ONEYEAR, offset_idx))
    ax.xaxis.set_major_formatter(FuncFormatter(yymm2year))
    ax.xaxis.set_minor_locator(IndexLocator(1 * ONEYEAR, offset_idx))

    # Imshow setup and plot
    # TODO: might want to use a filled countour plot instead
    norm = MidpointNormalize(midpoint=0.0)
    extent = (x_values[0], x_values[-1], y_values[0], y_values[-1])
    im_opts = dict(origin='lower', interpolation='bicubic', aspect='auto',
                   norm=norm, cmap=colormap, extent=extent)
    im = ax.imshow(z_values, **im_opts)
    
    # Add a colorbar
    cbar = plt.colorbar(im, ax=ax)
    cbar.set_label(u"Wind speed [m/s]")

    # Draw figure and save it
    plt.tight_layout()
    plt.show()
    #fig.savefig(fig.get_label() + ".svg")
##########

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