全国840个气象站点日照时数转日总太阳辐射python代码

本文档为通过全国气象观测站点观测的日照时数ssd计算日总太阳辐射sr的python脚本，简单易懂。内附输入数据及输出结果文件示例。

# ! /usr/bin/env python
# coding=utf-8

import math
import os
import time
import pandas as pd


# day of year
def doy（dt）:
    sec = time.mktime（dt.timetuple（））
    t = time.localtime（sec）
    return t.tm_yday

# day of year 
def date2doy（year month day）:
    month_leapyear = [31 29 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31]
    month_notleap = [31 28 31 30 31 30 31 31 30 31 30 31]
    doy = 0
    if month == 1:
        pass
    elif year % 4 == 0 and （year % 100 != 0 or year % 400 == 0）:
        for i in range（month - 1）:
            doy += month_leapyear[i]
    else:
        for i in range（month - 1）:
            doy += month_notleap[i]
    doy += day
    return doy


# earth-sun distance
def dr（doy）:
    return 1 + 0.033 * math.cos（2 * math.pi * doy / 365）


# declination
def dec（doy）:
    return 0.409 * math.sin（2 * math.pi * doy / 365 - 1.39）


# sunset hour angle
def ws（lat dec）:
    x = 1 - math.pow（math.tan（lat） 2） * math.pow（math.tan（dec） 2）
    if x < 0:
        x = 0.00001
    # print x
    return 0.5 * math.pi - math.atan（-math.tan（lat） * math.tan（dec） / math.sqrt（x））


def Rs（doy n lat）:
    “““n is sunshine duration“““
    lat = lat * math.pi / 180.
    a = 0.25
    b = 0.5
    d = dec（doy）
    w = ws（lat d）
    N = 24 * w / math.pi
    # Extraterrestrial radiation for daily periods
    ra = （24 * 60 * 0.082 * dr（doy） / math.pi） * （
            w * math.sin（lat） * math.sin（d） + math.cos（lat） * math.cos（d） * math.sin（w））
    return （a + b * n / N） * ra


def writeToTxt（list_name file_path）:
    try:
        fp = open（file_path “w+“）
        for item in list_name:
            fp.write（str（item） + “\n“）
        fp.close（）
    except IOError:
        print（“fail to open file“）


if __name__ == “__main__“:
    list_dir = r“C:\Users\wq\Desktop\ssd_data\ssd_data“
    for filename in os.listdir（list_dir）:
        file_path = os.path.join（list_dir filename）
        print（file_path）
        df = pd.read_csv（file_path encoding=‘utf-8‘）
        df[‘doy‘] = 0
        df[‘sr‘] = 0.0
        for i in range（0 len（df））:
            year = df.iloc[i 4]
            month = df.iloc[i 5]
            day = df.iloc[i 6]
            doy = date2doy（year month day）
            df.iloc[i 8] = doy
            lat = df.iloc[i 1]
            ssd = df.iloc[i 7]
            sr = round（Rs（float（doy） float（ssd） lat * math.pi / 180.） 1）
            print（sr）
            df.iloc[i 9] = sr
        df.to_csv（r“C:\Users\wq\Desktop\ssd_data\sr_data\%s“ % （filename））

 属性            大小     日期    时间   名称
----------- ---------  ---------- -----  ----

     文件     883307  2019-12-09 14:10  sr\input_50136.csv

     文件    1208429  2019-12-10 14:56  sr\output_50136.csv

     文件       2622  2019-12-10 15:30  sr\ssd_slr.py

     目录          0  2019-12-10 15:33  sr

----------- ---------  ---------- -----  ----

              2094358                    4