气象数据下载去哪找:ERA5、NOAA、中国气象数据网

在动手之前,先把概念分清楚。气象数据大体分两种:一种是观测站点数据(气象站实测的数据,比如某个站点的温度、降雨,属于点状数据);另一种是再分析格点数据(融合卫星、模型、观测计算得到的整片区域网格数据,相当于覆盖地球的一张网格地图)。你需要哪一种,直接决定了应该去哪个数据源。

一、国内官方源:权威,但准入门槛较高

中国气象数据网 (data.cma.cn)

这是国内最权威的气象数据源。但需要注册,且分为普通、个人实名、机构实名、教育科研实名等不同级别,不同级别可查看和下载的内容、额度差别很大。

  • 链接:https://data.cma.cn/
  • 注意:教育科研实名用户单日下载额度约为12MB(以官方为准)。这个额度大致够下载全国站点一个月的原始数据。若要下载1年的数据,需要连续下载约12天,且不能中断。此外,该级别要求申请人为公益机构在职人员,学生需由导师出面办理。个人用户想获取全量数据,较为困难。

国家青藏高原科学数据中心 (data.tpdc.ac.cn)

该平台收录了2500多个数据集,涵盖大气、冰冻圈等领域。其中镜像发布了中国地面气候资料日值数据集 V3.0,时间跨度自1951年至今,包含699个站点的日值气温、降水、风速等要素。

  • 链接:https://data.tpdc.ac.cn/
  • 注意:数据无法直接下载,需经过注册、填写申请理由、等待审批、创建FTP下载等流程。流程相对繁琐,但确实可以获取。

国家地球系统科学数据中心 (www.geodata.cn)

与青藏高原中心类似,同为国家级平台,收录多学科数据。注册登录后申请,同样通过FTP下载,门槛相近。

风云卫星遥感数据服务网 (satellite.nsmc.org.cn)

卫星数据的官方门户,提供使用帮助,同样需要注册。

  • 链接:https://satellite.nsmc.org.cn/DataPortal/cn/support/faq.html

国内源小结:权威性最高,但对非科研机构用户而言,通常面临额度限制、审批流程较长或格式不够友好等问题,个人用户获取数据的便利性有限。

二、国际权威源:全球覆盖,但格式门槛较高

Copernicus CDS - ERA5(全球科研常用)

这是欧洲中期天气预报中心的再分析数据,自1940年至今逐小时,31公里网格,变量丰富。另有ERA5-Land版本,网格精度为9公里,更为精细。

  • 链接:https://cds.climate.copernicus.eu/datasets/reanalysis-era5-single-levels?tab=download
  • 注意:免费,但需注册。网页可下载小批量数据;若要获取完整数据,需使用CDS API编写代码(需具备一定Python基础)。原始格式为NetCDF或GRIB,非技术用户难以直接打开。国内访问网络偶有不稳定,下载速度受网络环境影响。

NOAA NCEI - GHCNd(站点观测的权威标准)

覆盖180多个国家、10万多个站点的逐日观测数据(最高最低温、降雨、雪深等),是全球最权威的地面观测数据集之一。

  • 链接:https://www.ncei.noaa.gov/products/land-based-station/global-historical-climatology-network-daily
  • 获取方式:免费,无须复杂申请。原始格式为ASCII文本,也可选择站点导出CSV。此外在AWS、Google BigQuery、Kaggle均有备份,便于编程取数。

NASA POWER API

面向农业、建筑、可再生能源等领域,提供全球太阳辐射与气象数据,数据起始于1984年。

  • 链接:https://power.larc.nasa.gov/api/pages/
  • 获取方式:提供网页版可视化工具(Data Access Viewer),也提供逐日、逐月、逐时的REST API,适合批量取数,免费。

World Bank 气候变化知识门户 (CCKP)

主要面向气候变化研究,提供CMIP6气候投影数据,0.25度网格,时间跨度1950-2100,包含不同排放情景。

  • 链接:https://climateknowledgeportal.worldbank.org/download-data
  • 获取方式:Public许可,网页可下载,也提供API和AWS镜像。

国际源小结:数据完整、免费、许可宽松,但对非技术用户不够友好,多数采用NetCDF/GRIB格式,通常需要使用命令行或脚本处理。

三、社区与竞赛平台:门槛低,但不宜作为正式数据源

百度飞桨AI Studio (aistudio.baidu.com/datasetoverview)

平台收录了上千个开放数据集,搜索"天气"可找到一些,例如名为"Weather"的数据集(datasetdetail/13165)。但这些多为用户上传,质量、覆盖范围、时间切片较为随机(例如仅含印度、仅含2012-2017年),不建议作为正式项目的权威数据源,仅适合快速试验。

Hugging Face (huggingface.co/datasets/notadib/NASA-Power-Daily-Weather)

有用户将NASA POWER数据整理为现成数据集(1984-2022,覆盖美洲5x8网格)。数据已整理为可直接分析的格式,使用方便,但需注意这是社区整理版本,并非官方源。

Kaggle (kaggle.com/datasets/selfishgene/historical-hourly-weather-data)

提供历史逐小时天气CSV(2012-2017,城市切片),适合用于学习。另有每日更新的全球天气数据集(kaggle.com/datasets/nelgiriyewithana/global-weather-repository)。

  • 注意:均需Kaggle账号,数据授权方式各异,使用时务必查阅原始页面说明。

常见问题与获取建议

较易获取的源:国际源中的NOAA GHCN、NASA POWER、World Bank CCKP,基本注册即可下载。社区平台获取更快,注册后即可下载。

需提前了解的限制

  1. 中国气象数据网有下载额度:约12MB/天(以官方为准),大数据量获取较为耗时。
  2. 国内官方数据源多数无法即点即下:青藏、地球系统等平台均需填写申请、走FTP下载,审批流程较慢。
  3. ERA5网页存在下载排队:大数据量需使用CDS API,格式为NetCDF/GRIB,对非技术用户不够友好。
  4. 国际源格式门槛较高:ASCII定宽、NetCDF、GRIB等格式,通常需用脚本或专业工具解析。部分还需科学上网(以实际网络为准)。
  5. 社区平台数据质量参差不齐:时间范围、区域、授权说明均需自行核对,不宜作为权威源使用。

找不到合适数据或获取困难时怎么办

气象数据的一个常见情况是:同一份数据(如"中国地面气候资料日值数据集V3.0")在多个平台都有(中国气象数据网、青藏数据中心),但实际获取时往往面临额度限制、申请流程慢或格式难以处理等问题。很多数据源看上去有,但能否真正拿到、需要什么条件、格式是否可处理,都需要逐个验证。

如果你遇到这类情况,数聚天成 DeepSData 提供数据可得性深度检索服务。你提供所需的区域、时间、要素,我们会将官方源、再分析源、社区镜像逐个比对,如实告知哪个源真正包含你需要的数据、是站点数据还是格点数据、采用什么格式、是否需要实名、有无下载额度、是否需要科学上网。我们不承诺能找到一切,但可以帮你节省逐个试错的时间。需要时欢迎与我们联系。

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