Background

做生態(tài)或者物種分布的同學(xué)們都知道，某一個物種的當(dāng)前分布和歷史種群動態(tài)是與它的棲息地環(huán)境緊密聯(lián)系的。而溫度是棲息地環(huán)境的一個重要參數(shù)。而如果我們想知道某一特定地點的歷史溫度該怎么辦呢？

如果只想要近幾年的溫度是很簡單的，差不多中國天氣網(wǎng)就可以實現(xiàn)。但是如果要查詢更為久遠(yuǎn)的，比如100年間的歷史溫度該怎么辦呢？這個時候我們就需要調(diào)用一些氣候數(shù)據(jù)庫了。

在這里推薦的是一個免費的氣候網(wǎng)站 ClimateDataGuide，網(wǎng)址是https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/cru-ts-gridded-precipitation-and-other-meteorological-variables-1901

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我的目標(biāo)是查詢云霄紅樹林自然保護(hù)區(qū)100年內(nèi)每個月的最低溫度。在這里調(diào)用的是ClimateDataGuide網(wǎng)站首頁中強推的CRU數(shù)據(jù)庫。CRU數(shù)據(jù)庫的簡介如下：

The CRU TS series of data sets (CRU TS = Climatic Research Unit Timeseries) contain monthly time series of precipitation, daily maximum and minimum temperatures, cloud cover, and other variables covering Earth's land areas for 1901-2015 (CRU TS4.0 is a recent release).

簡單的說，可以查詢1901年到2015年100多年間的5個氣候參數(shù)：monthly time series of precipitation, daily maximum and minimum temperatures, cloud cover，也就是每個月的降水量，最高氣溫，最低氣溫，云層覆蓋度，以及平均氣溫。

其實最新的數(shù)據(jù)庫已經(jīng)補充了2016-2019三年的溫度了，下面會說到。
那下面用我的訴求來舉例，如何查詢云霄紅樹林自然保護(hù)區(qū)100年內(nèi)每個月的最低溫度。：

Step 1 首先點擊GetData(External)，然后點擊下方的 [CRU TS4.0 Data Page at BADC (registration required)]，這是CRU最近更新的數(shù)據(jù)庫，下面的這個則是它的歷史數(shù)據(jù)庫。我們在這里當(dāng)然要使用最新的數(shù)據(jù)庫了。TS4需要注冊賬號，我這邊已經(jīng)登錄過了，第一次用的小朋友記得先按照提示注冊賬號。

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Step 2 網(wǎng)頁往下拉，進(jìn)入Tools，選擇最后一項[ CEDA Web Processing Service (WPS) to extract a subset of CRU TS data ]，然后在新彈出的網(wǎng)頁中輸入查詢信息。

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首先選擇CRU TS4.0數(shù)據(jù)庫：

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然后在變量variable這一欄選擇最后一項near-surface temperature minimum近地表最低溫度, 而如果想查詢某地其他環(huán)境變量也是可以的。如下：

降水量precipitation
近地表溫度near-surface temperature
近地表最高溫度near-surface temperature maximum
潛在蒸發(fā)量 potential evapotranspiration
下雨頻率wet day frequency
日溫差diurnal temperature range
云層覆蓋度cloud cover
vapour pressure
ground forest frequency

下面兩個參數(shù)我也不知道該怎么翻譯QAQ~

然后Start Date Time和End Date Time可以根據(jù)自己的需要選擇，這里使用默認(rèn)值。

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Step 3 在這個Bounding Box輸入目標(biāo)地點的經(jīng)緯度。云霄紅樹林保護(hù)區(qū)的地理位置為東經(jīng)117°24′07″～117°30′00″，北緯23°53′45″～23°56′00″。這個范圍還是蠻大的，而CRU調(diào)取數(shù)據(jù)的時候可以精確到小數(shù)點后兩位，在這里我們選東經(jīng)117°24‘，北緯23°56‘進(jìn)行查詢。這里有個小tips，因為我查詢的近地表最低氣溫，而我的目標(biāo)是溫度越低越好，所以我選了北緯23°56‘而不是23°53′來查詢，而精讀則選了一個中間值117°27‘。anyway，我們輸入這個經(jīng)緯度值來看看吧~

大家在輸入經(jīng)緯度的時候不要輸錯了，注意那個符號，因為我這里查詢的是單一地點，所以東西和南北的值輸入的是一樣的。我想這個數(shù)據(jù)庫應(yīng)該是可以查詢某一個大范圍的氣候參數(shù)的，但是我寫這篇文章的時候試了一下輸入了一個較大的范圍進(jìn)行查詢，但是沒有返回結(jié)果，不知道為什么，有興趣的小朋友可以試一下。

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輸入經(jīng)緯度后這個Bounding Box本來是應(yīng)該出現(xiàn)目標(biāo)地點的地圖的，但是我用的Safari瀏覽器毫無反應(yīng)，我才是因為Safari不支持flash導(dǎo)致的，但并不影響后面的步驟啦~

Step 4 最后一步是選擇Output Format，我一般選擇csv格式，這個格式比較human-friendly，然后就Submit！提交之后系統(tǒng)會進(jìn)行排對，并且預(yù)估輸出文件的大小，然后再義無反顧地點擊Submit~！

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到這里就基本完成了。提交后頁面會給一個運行信息，示文件大小幾分鐘后會有一份郵件帶著結(jié)果鏈接發(fā)送到你注冊賬號所用的郵箱里。

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Step 5 點擊鏈接到達(dá)查詢結(jié)果界面，點擊這個.csv文件，就是我們要的表格了。也可以下載全部的壓縮文件。這個結(jié)果乍一看是我們想要的結(jié)果沒錯了，但是仔細(xì)一看可能還是會一臉懵逼，不要著急，往下看。

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表格的開頭是你輸入的參數(shù)信息，包括經(jīng)緯度什么的，可以看一下確認(rèn)是否是自己要的查詢結(jié)果。

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到了標(biāo)注Data section的這部分就是我們要的結(jié)果了。這個11.9 看起來還像溫度的樣子，但380是什么玩意？

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不要著急，這其實是格式的問題，我們選中380，然后在Excel里面把單元格格式變成日期就好啦~

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這樣就可以看到原來是1901年1月14日這天的最低溫度是11.9℃

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往下的話，CRU數(shù)據(jù)庫會把按月把最低溫度反饋給你，雖然這一天可能并非那個月最冷的一天，但是這個數(shù)據(jù)完全足夠你看到這個地點的歷史溫度變化趨勢，進(jìn)而破解此地的物種進(jìn)化之謎。

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好啦，一百年的滄桑巨變就這樣朝著你呼嘯而來，一百年的溫度變化，一百年的降水變化，一百年的云層變化……都在向你述說著它的故事。那就用你充滿智慧的小腦袋去揭開百年歷史神秘的面紗吧~

感謝我的師妹YJJ和YJ，我們一起研究了這個數(shù)據(jù)庫的使用方法。