如何用TPXO9全球潮模型做预测

1. 下载数据和代码

下载TPXO9数据：https://www.tpxo.net/tpxo-products-and-registration

下载潮汐预报代码 TMD（基于matlab），或者用OTPS做预报（基于fortran & Linux）：https://www.tpxo.net/otps

如果用TMD做预报，下载TPXO9数据时要选择binary格式

下载 tpxo_atlas2local.m 代码，用于将TPXO9生成的各分潮文件合并，合并的文件能用于TMD预测

2. 用 tpxo_atlas2local.m 处理TPXO9数据

该函数需要调用TMD里的程序，文件路径为：你的路径/TMD/FUNCTIONS/。所以，可以把 tpxo_atlas2local.m 放在该路径下，或者在 tpxo_atlas2local.m 里添加TMD函数的路径：

        addpath('D:\Code\TMD\FUNCTIONS')

tpxo_atlas2local.m 的调用方式：

        function []=tpxo_atlas2local(atlas_modfile,out_modfile,lat_lims,lon_lims);

atlas_modfile指向TPXO9数据的路径，例如，我的数据放在 ‘D:\Code\TMD\DATA\TPXO9_atlas_v5’ 文件夹下，为方便起见，我在‘D:\Code\TMD\DATA’ 文件夹下保存atlas_modfile文件（放哪都行）。创建atlas_modfile文件：新建一个txt文档，输入三行：

        D:\Code\TMD\DATA\TPXO9_atlas_v5\h_*_tpxo9_atlas_30_v5*

        D:\Code\TMD\DATA\TPXO9_atlas_v5\u_*_tpxo9_atlas_30_v5*

        D:\Code\TMD\DATA\TPXO9_atlas_v5\grid_tpxo9_atlas_30_v5

h是潮位文件，u是流速文件，grid是模型网格，*可以历遍所有相应文件。TPXO9有不同版本，最后的部分需要根据你的文件名修改，比如我的文件名带有v5。保存txt文件，然后去掉文件后缀，我保存的文件名是下图的 “Model_tpxo9_atlas"

接下来编辑out_modfile文件，指明tpxo_atlas2local.m生成的文件需要放在哪个路径下，这里我简单采用了函数提供的默认写法。首先，新建txt文件，写入以下三行：

        D:\Code\TMD\DATA\MyArea\h_MyArea

        D:\Code\TMD\DATA\MyArea\uv_MyArea

        D:\Code\TMD\DATA\MyArea\grid_MyArea

它表示tpxo_atlas2local.m生成的文件将储存在 ‘D:\Code\TMD\DATA\MyArea’文件夹下，生成的三个文件分别是：h_MyArea，uv_MyArea，grid_MyArea。我把txt文件命名为Jiangsu_coast，并去掉后缀名。注意：你需要先建好MyArea文件夹

注意：上述提到的文件路径，尽量不要有中文，也避免空格、横线。我曾使用以下的文件路径，导致运行失败：

        D:My - code\Code\TMD\DATA\MyArea

完成上述准备工作后，可以在命令行窗口运行函数：

        tpxo_atlas2local('DATA\Model_tpxo9_atlas','DATA\Jiangsu_coast',[32.4,35],[120,124]);

最后两个参数是你需要的经纬度

3. 运行TMD进行预报

直接运行TMD.m文件，会提示你选择输入模型，这里我直接点击 ”Jiangsu_coast"（见上图），函数会自动定位到‘D:\Code\TMD\DATA\MyArea\’文件夹并读取上一步生成的h_MyArea，uv_MyArea，grid_MyArea文件。运行函数后得到GUI界面：

这里我把所有分潮都点上，左下角可以选择predict tide（做预报）或者extract tidal constants（提取分潮常数）。你可以用鼠标在界面上点击选择想要研究的站位（不推荐），我会提前生成一个文件，从文件里读取经纬度坐标和时间（见下一小节）：

注意：全球潮模型用的是格林威治时间，如果你要预报北京时间（GMT+8），需要算好时差。比如你想预报北京时间 2018/10/15 14:00:00某个站位的潮位，起始时间应选为2018/10/15 06:00:00

上图中的文件夹“D:\Code\TMD\LAT_LON”里有TMD自带的坐标文件，你可以随便选一个玩玩

4. 创建坐标文件，用于TMD预报

下载OTPS或者OTPSnc：https://www.tpxo.net/otps

解压后在文件路径 ‘D:\OTPSnc\matlab’ 下可以找到mk_lltime.m。函数内容如下：

lat和lon是匹配的经纬度，上图显示我有5个站点，其中一个的坐标是（34.4136，120.745）。dt是时间间隔，单位是小时。d1\d2分别是起始时间和结束时间，注意用的是格林威治时间。以上就是你需要根据自身情况修改的内容，直接运行即可得到五个文件，每个文件对应一个站点：

文件里长这样（左边的行序号是软件显示的，文件里没有）：

生成的这些文件放在“D:\Code\TMD\LAT_LON”里，可在TMD的GUI页面里直接调用。

5. 用OTPS或OTPSnc做预报

这两个和TMD本质上是一样的，只不过这些是基于Fortran和Linux，OTPSnc会生成NetCDF格式的文件，需要 netcdf 和 netcdff。如果你会使用LInux系统，但不懂MATLAB，可以考虑用这些软件做预报。由于本人没成功运行OTPSnc，就不过多介绍了，主要是一直报错说我找不到 lnetcdf 或 lnetcdff。原因是这样的，我用的是学校的HPC系统，它已经安装了Netcdf和netcdf-fortran，lnetcdf.so在netcdf文件夹下，lnetcdff.so在nefcdf-fortran文件夹下，但我不懂怎么在makefile里同时添加两个文件夹：

如果你不需要用到NetCDF文件，那么可以用OTPS做预报！