지구과학을 위한 차근차근 파이썬 코딩 실습 volume 2

심성보, 시호연, 진대호, 송강현, 이선주, 이정은, 최다영, 류지훈, 박훈영 지음 ㅣ 김춘지 기획 지음

좋은땅 2023년 09월 01일 출간

작품소개

책소개

대기과학 분야에서 수십 년간 일을 해 오면서 많은 분석 도구를 접할 때마다 드는 생각은 “좀 더 쉽게, 내가 필요한 기능들을 구현하기 위해서 참조할 만한 매뉴얼이나 책이 없을까?”였습니다. 이제 대기과학 분야 사용자를 위해 특화된 본 교재를 통해서 이전보다는 좀 더 수월하게 파이썬이라는 새로움에 도전을 할 수 있게 되어 매우 다행이라고 생각됩니다. 대기과학 분야에서 꼭 필요한 다양한 자료의 처리 방법, 지도 투영과 다양한 분석 그래프의 구현 등 실제 분석에서 꼭 필요한 기능들이 예제를 통해 다양하게 설명되어 있는 이 책은 파이썬에 입문하는 분들에게 꼭 필요한 필독서입니다.- 국립기상과학원 변영화

본 교재가 Python의 문법 전수뿐 아니라 실제 연구에 어떻게 활용될 수 있는지 다양한 사례들을 제시해서 이해도를 높이도록 한 점도 인상적이었습니다. 대기과학을 활발히 연구 중인 현직 과학자들이 그들의 지식과 경험을 토대로 집필하여 독자들에게 생생한 현장감이 느껴지는 교재가 될 것으로 기대됩니다. Python을 이용한 무수한 응용 사례들을 하나도 빠짐없이 담아낼 수는 없겠지만, 독자들의 궁금증 또한 저자들에게 별도의 질문을 통해 해결할 수 있을 것으로 생각합니다. 본 교재가 Python을 활용해 대기과학 연구를 지속하고자 하는 모든 분들에게 유용하게 쓰이길 희망합니다.- Universities Space Research Association, NASA Goddard Space Flight Center 임영권

앞으로 대기과학을 연구하는 많은 사람들이 컴퓨터 코딩을 배우는 어려움을 덜 겪을 수 있도록 이런 류의 도서가 꾸준히 출판되기를 희망하며, 저자 분들에게 감사와 응원의 메시지를 남깁니다.- 경북대학교 박두선

목차

6. 자료의 후처리 및 기타

6-1. 자료 분포의 시각화· 26
6-1-1. 기본 막대그래프· 26
6-1-2. 수평 막대그래프와 바이올린 플롯· 39
6-1-3. 2차원 분포도· 51
6-2. Numpy를 이용한 Filtering과 Interpolation· 62
6-2-1. Filtering Time Series· 62
6-2-2. Grid Interpolation· 77
6-3. 다중 동시 작업(기초)· 96

7. 기상레이더 자료 분석을 위한 시각화

7-1. 기상레이더 자료 읽기· 107
7-1-1. 레이더 강수량 자료 읽기· 108
7-1-2. 레이더 바람장 자료 읽기· 115
7-1-3. 레이더 반사도 합성장 자료 읽기· 119
7-2. 좌표변환 하기· 122
7-3. 사용자 정의 색상표 만들기· 128
7-4. 레이더 자료 표출하기· 133
7-4-1. 레이더 자료 지도상 표출하기· 134
7-4-2. 레이더 자료 연직 단면도 표출하기· 143

8. 해양: 해수면 온도를 이용한 통계 분석

8-1. Heatmap· 150
8-2. Trend/Detrend· 162
8-3. Correlation & Regression· 169
8-4. ‌유효 자유도(effective degree of freedom)
개념을 이용한 유의성 검증· 178
8-5. EOF(Empirical Orthogonal Function)· 192

9. GRIB 자료의 활용

9-1. GRIB 자료 활용을 위한 준비· 201
9-1-1. Wgrib 및 pygrib 라이브러리 설치· 201
9-1-2. GRIB 파일 다운로드· 202
9-1-3. GRIB 파일 헤더 확인하기· 203
9-1-4. 간단한 GRIB 파일 병합 및 추출· 208
9-1-5. GRIB 파일 NetCDF 파일로 변환· 213
9-2. 파이썬을 이용하여 GRIB 자료 불러오고 저장하기· 214
9-2-1. GRIB 자료 불러오기· 214
9-2-2. Pygrib의 유용한 메소드· 215
9-2-3. GRIB 자료 저장· 219

10. 웹 크롤링을 활용한 자료 수집 및 활용

10-1. 웹 크롤링에 대한 간단한 이해· 226
10-1-1. 웹 크롤링(web crawling)이란?· 226
10-1-2. 간단한 크롤링 연습· 227
10-1-3. 파이썬에서 웹 크롤링 연습· 231
10-2. 웹 크롤링을 이용한 OMPS 자료 수집· 232
10-3. OMPS 오존전량 자료 전처리 및 활용· 235

작가정보

저자(글) 심성보, 시호연, 진대호, 송강현, 이선주, 이정은, 최다영, 류지훈, 박훈영 지음 ㅣ 김춘지 기획

류지훈([e-mail])
- 공주대학교 졸업(대기과학 전공)
- 육군 중위 전역(ROTC 48기)
- 서울대학교 박사(위성기상학 전공)
- (전) 서울대학교 박사후연구원
- ‌(현) (재)차세대수치예보모델개발사업단(KIAPS)
선임연구원
- ‌연구분야: GPM/DPR 강수입자크기분포 특성, GPM/GMI 자료동화

시호연([e-mail])
- KAIST 졸업(물리학 전공)
- 서울대학교 박사(대기과학 전공)
- (현) Danish Meteorological Institute
- 연구분야: 북극지역 인공위성 원격탐사

심성보([e-mail])
- 연세대학교 졸업(대기과학 전공)
- 연세대학교 박사(대기과학 전공)
- (현) 기상청 국립기상과학원
- 연구분야: 기후변화 원인 및 기후변동성에 관한 연구

최다영([e-mail])
- 공주대학교 졸업(대기과학 전공)
- 공주대학교 석사(대기과학 전공)
- (전) 기상청 국립기상과학원 연구원
- (전) 기상청 국가태풍센터 연구원
- (전) 기상청 기상레이더센터 연구원
- (전) 기상청 수치모델링센터 연구원
- ‌(현) (재)차세대수치예보모델개발사업단(KIAPS)
선임연구원
- 연구분야: 종관관측자료 품질검사 및 자료동화 연구

박훈영([e-mail])
- 서울대학교 졸업(대기과학 전공)
- 서울대학교 박사(대기과학 전공)
- (전) 서울대학교 환경대학원 선임연구원
- (현) 카카오 ESG 경영팀
- 연구분야: 기후-식생 상호작용, 지면 탄소순환 연구

진대호([e-mail]; https://github.com/DJ4seasons)
- 서울대학교 졸업(대기과학 전공)
- George Mason University 박사(기후역학 전공)
- (현) UMBC/GESTAR-II/NASA GSFC
- ‌연구분야: 구름과 강수 자료 분석 및 대규모
기상/기후와의 상호작용 연구

이정은([e-mail])
- 경북대학교 졸업(천문대기과학, 물리학 전공)
- 경북대학교 석사(천문대기과학 전공)
- (전) 기상청 국립기상과학원 연구원
- (전) 기상청 기상레이더센터 연구원
- (현) 경북대학교 대학원 대기과학과 박사 과정
- 연구분야: 중규모 대류계 및 기상레이더 활용 연구

이선주([e-mail]; [e-mail])
- 부산대학교 졸업(대기과학 전공)
- 울산과학기술원 석사(대기과학 전공)
- ‌과학기술연합대학원대학교 한국해양과학기술원
박사(해양학 전공)
- (현) 한국해양과학기술원 해양위성센터 박사후연구원
- ‌연구분야: 고수온 경년/장기 변동성에 대한
대기-해양 상호작용 연구

송강현([e-mail])
- 부산대학교 졸업(대기과학, 항공우주공학 전공)
- 서울대학교 석사/박사(대기과학 전공)
- ‌(전) 연세대학교 비가역적기후변화연구센터 박사후연구원
- (현) 공주대학교 지구환경연구소 연구교수
- ‌연구분야: 성층권-대류권 상호작용, 기후역학 모델링 연구