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CDO User’s Guide
Climate Data Operators
Version 1.6.1
June 2013
Uwe Schulzweida – MPI for Meteorology
Contents
1. Introduction 6
1.1. Building from sources . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.1.1. Compilation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.1.2. Installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2. Usage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
1.2.1. Options . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.2. Operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.2.3. Combining operators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2.4. Operator parameter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3. Horizontal grids . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3.1. Grid area weights . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.2. Grid description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.4. Z-axis description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.5. Time axis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.1. Absolute time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.2. Relative time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5.3. Conversion of the time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.6. Parameter table . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.7. Missing values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.7.1. Mean and average . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
2. Reference manual 16
2.1. Information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
2.1.1. INFO - Information and simple statistics . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18
2.1.2. SINFO - Short information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
2.1.3. DIFF - Compare two datasets field by field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
2.1.4. NINFO - Print the number of parameters, levels or times . . . . . . . . . . . . . . . 21
2.1.5. SHOWINFO - Show variables, levels or times . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
2.1.6. FILEDES - Dataset description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
2.2. File operations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
2.2.1. COPY - Copy datasets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
2.2.2. REPLACE - Replace variables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.3. DUPLICATE - Duplicates a dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.4. MERGEGRID - Merge grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
2.2.5. MERGE - Merge datasets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
2.2.6. SPLIT - Split a dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
2.2.7. SPLITTIME - Split timesteps of a dataset . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
2.2.8. SPLITSEL - Split selected timesteps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
2.3. Selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
2.3.1. SELECT - Select fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
2.3.2. SELVAR - Select fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
2.3.3. SELTIME - Select timesteps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
2.3.4. SELBOX - Select a box of a field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
2.4. Conditional selection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
2.4.1. COND - Conditional select one field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4.2. COND2 - Conditional select two fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
2.4.3. CONDC - Conditional select a constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
2.5. Comparison . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.5.1. COMP - Comparison of two fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 43
2
Contents Contents
2.5.2. COMPC - Comparison of a field with a constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 44
2.6. Modification . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 45
2.6.1. SET - Set field info . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.6.2. SETTIME - Set time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.6.3. CHANGE - Change field header . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.6.4. SETGRID - Set grid information . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.6.5. SETZAXIS - Set z-axis type . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.6.6. SETGATT - Set global attribute . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.6.7. INVERT - Invert latitudes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.6.8. INVERTLEV - Invert levels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.6.9. MASKREGION - Mask regions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.6.10. MASKBOX - Mask a box . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
2.6.11. SETBOX - Set a box to constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.6.12. ENLARGE - Enlarge fields . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.6.13. SETMISS - Set missing value . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.7. Arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.7.1. EXPR - Evaluate expressions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.7.2. MATH - Mathematical functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
2.7.3. ARITHC - Arithmetic with a constant . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67
2.7.4. ARITH - Arithmetic on two datasets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68
2.7.5. MONARITH - Monthly arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 69
2.7.6. YMONARITH - Multi-year monthly arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70
2.7.7. YDAYARITH - Multi-year daily arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
2.7.8. YHOURARITH - Multi-year hourly arithmetic . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.7.9. ARITHDAYS - Arithmetic with days . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
2.8. Statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
2.8.1. CONSECSTAT - Consecute timestep periods . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 78
2.8.2. ENSSTAT - Statistical values over an ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
2.8.3. ENSSTAT2 - Statistical values over an ensemble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 80
2.8.4. ENSVAL - Ensemble validation tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
2.8.5. FLDSTAT - Statistical values over a field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 84
2.8.6. ZONSTAT - Zonal statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86
2.8.7. MERSTAT - Meridional statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 87
2.8.8. GRIDBOXSTAT - Statistical values over grid boxes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 88
2.8.9. VERTSTAT - Vertical statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 89
2.8.10. TIMSELSTAT - Time range statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
2.8.11. TIMSELPCTL - Time range percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
2.8.12. RUNSTAT - Running statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
2.8.13. RUNPCTL - Running percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
2.8.14. TIMSTAT - Statistical values over all timesteps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 94
2.8.15. TIMPCTL - Percentile values over all timesteps . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
2.8.16. HOURSTAT - Hourly statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
2.8.17. HOURPCTL - Hourly percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
2.8.18. DAYSTAT - Daily statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
2.8.19. DAYPCTL - Daily percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
2.8.20. MONSTAT - Monthly statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 100
2.8.21. MONPCTL - Monthly percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
2.8.22. YEARMONMEAN - Yearly mean from monthly data . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
2.8.23. YEARSTAT - Yearly statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
2.8.24. YEARPCTL - Yearly percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
2.8.25. SEASSTAT - Seasonal statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
2.8.26. SEASPCTL - Seasonal percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
2.8.27. YHOURSTAT - Multi-year hourly statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
2.8.28. YDAYSTAT - Multi-year daily statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
2.8.29. YDAYPCTL - Multi-year daily percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
2.8.30. YMONSTAT - Multi-year monthly statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
2.8.31. YMONPCTL - Multi-year monthly percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
2.8.32. YSEASSTAT - Multi-year seasonal statistical values . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
3
Contents Contents
2.8.33. YSEASPCTL - Multi-year seasonal percentile values . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
2.8.34. YDRUNSTAT - Multi-year daily running statistical values . . . . . . . . . . . . . . . 117
2.8.35. YDRUNPCTL - Multi-year daily running percentile values . . . . . . . . . . . . . . 119
2.9. Correlation and co. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 120
2.9.1. FLDCOR - Correlation in grid space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.9.2. TIMCOR - Correlation over time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
2.9.3. FLDCOVAR - Covariance in grid space . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
2.9.4. TIMCOVAR - Covariance over time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
2.10. Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
2.10.1. REGRES - Regression . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.10.2. DETREND - Detrend time series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
2.10.3. TREND - Trend of time series . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
2.10.4. SUBTREND - Subtract a trend . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
2.11. EOFs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
2.11.1. EOFS - Empirical Orthogonal Functions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 127
2.11.2. EOFCOEFF - Principal coefficients of EOFs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
2.12. Interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
2.12.1. REMAPGRID - SCRIP grid interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 131
2.12.2. GENWEIGHTS - Generate SCRIP grid interpolation weights . . . . . . . . . . . . . 133
2.12.3. REMAP - SCRIP grid remapping . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
2.12.4. REMAPETA - Remap vertical hybrid level . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 136
2.12.5. INTVERT - Vertical interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
2.12.6. INTLEVEL - Linear level interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139
2.12.7. INTLEVEL3D - Linear level interpolation from/to 3d vertical coordinates . . . . . . 140
2.12.8. INTTIME - Time interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
2.12.9. INTYEAR - Year interpolation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 142
2.13. Transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 143
2.13.1. SPECTRAL - Spectral transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 144
2.13.2. WIND - Wind transformation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145
2.14. Import/Export . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
2.14.1. IMPORTBINARY - Import binary data sets . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
2.14.2. IMPORTCMSAF - Import CM-SAF HDF5 files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148
2.14.3. IMPORTAMSR - Import AMSR binary files . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 149
2.14.4. INPUT - Formatted input . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 150
2.14.5. OUTPUT - Formatted output . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
2.15. Miscellaneous . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
2.15.1. GRADSDES - GrADS data descriptor file . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154
2.15.2. FILTER - Time series filtering . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 155
2.15.3. GRIDCELL - Grid cell quantities . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 156
2.15.4. SMOOTH9 - 9 point smoothing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
2.15.5. REPLACEVALUES - Replace variable values . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 157
2.15.6. TIMSORT - Timsort . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
2.15.7. VARGEN - Generate a field . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 158
2.15.8. ROTUV - Rotation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
2.15.9. MASTRFU - Mass stream function . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 160
2.15.10.ADISIT - Potential temperature to in-situ temperature . . . . . . . . . . . . . . . . 161
2.15.11.RHOPOT - Calculates potential density . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 161
2.15.12.HISTOGRAM - Histogram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
2.15.13.SETHALO - Set the left and right bounds of a field . . . . . . . . . . . . . . . . . . 162
2.15.14.WCT - Windchill temperature . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
2.15.15.FDNS - Frost days where no snow index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . 163
2.15.16.STRWIN - Strong wind days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 163
2.15.17.STRBRE - Strong breeze days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
2.15.18.STRGAL - Strong gale days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
2.15.19.HURR - Hurricane days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164
2.16. Climate indices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 165
2.16.1. ECACDD - Consecutive dry days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . 167
2.16.2. ECACFD - Consecutive frost days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . 167
4
Contents Contents
2.16.3. ECACSU - Consecutive summer days index per time period . . . . . . . . . . . . . . 168
2.16.4. ECACWD - Consecutive wet days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . 168
2.16.5. ECACWDI - Cold wave duration index w.r.t. mean of reference period . . . . . . . 170
2.16.6. ECACWFI - Cold-spell days index w.r.t. 10th percentile of reference period . . . . . 170
2.16.7. ECAETR - Intra-period extreme temperature range . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
2.16.8. ECAFD - Frost days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172
2.16.9. ECAGSL - Thermal Growing season length index . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 173
2.16.10.ECAHD - Heating degree days per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 174
2.16.11.ECAHWDI - Heat wave duration index w.r.t. mean of reference period . . . . . . . 174
2.16.12.ECAHWFI - Warm spell days index w.r.t. 90th percentile of reference period . . . . 176
2.16.13.ECAID - Ice days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 176
2.16.14.ECAR75P - Moderate wet days w.r.t. 75th percentile of reference period . . . . . . 177
2.16.15.ECAR75PTOT - Precipitation percent due to R75p days . . . . . . . . . . . . . . . 177
2.16.16.ECAR90P - Wet days w.r.t. 90th percentile of reference period . . . . . . . . . . . . 178
2.16.17.ECAR90PTOT - Precipitation percent due to R90p days . . . . . . . . . . . . . . . 178
2.16.18.ECAR95P - Very wet days w.r.t. 95th percentile of reference period . . . . . . . . . 179
2.16.19.ECAR95PTOT - Precipitation percent due to R95p days . . . . . . . . . . . . . . . 179
2.16.20.ECAR99P - Extremely wet days w.r.t. 99th percentile of reference period . . . . . . 180
2.16.21.ECAR99PTOT - Precipitation percent due to R99p days . . . . . . . . . . . . . . . 180
2.16.22.ECAPD - Precipitation days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 181
2.16.23.ECARR1 - Wet days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182
2.16.24.ECARX1DAY - Highest one day precipitation amount per time period . . . . . . . . 182
2.16.25.ECARX5DAY - Highest five-day precipitation amount per time period . . . . . . . . 184
2.16.26.ECASDII - Simple daily intensity index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . 184
2.16.27.ECASU - Summer days index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 185
2.16.28.ECATG10P - Cold days percent w.r.t. 10th percentile of reference period . . . . . . 186
2.16.29.ECATG90P - Warm days percent w.r.t. 90th percentile of reference period . . . . . 186
2.16.30.ECATN10P - Cold nights percent w.r.t. 10th percentile of reference period . . . . . 187
2.16.31.ECATN90P - Warm nights percent w.r.t. 90th percentile of reference period . . . . 187
2.16.32.ECATR - Tropical nights index per time period . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 188
2.16.33.ECATX10P - Very cold days percent w.r.t. 10th percentile of reference period . . . 188
2.16.34.ECATX90P - Very warm days percent w.r.t. 90th percentile of reference period . . . 189
A. Grid description examples 191
A.1. Example of a curvilinear grid description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 191
A.2. Example description for an unstructured grid . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 192
Operator index 193
5
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