DFO Si Plots¶
In [1]:
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt
import os
import pandas as pd
import netCDF4 as nc
import datetime as dt
from salishsea_tools import evaltools as et, viz_tools
import gsw
import matplotlib.gridspec as gridspec
import matplotlib as mpl
import matplotlib.dates as mdates
import cmocean as cmo
import scipy.interpolate as sinterp
import pickle
import cmocean
mpl.rc('xtick', labelsize=12)
mpl.rc('ytick', labelsize=12)
mpl.rc('legend', fontsize=12)
mpl.rc('axes', titlesize=12)
mpl.rc('axes', labelsize=12)
mpl.rc('figure', titlesize=12)
mpl.rc('font', size=12)
mpl.rc('text', usetex=True)
mpl.rc('text.latex', preamble = ','.join(r'''
\usepackage{txfonts}
\usepackage{lmodern}
'''.split()))
mpl.rc('font', family='sans-serif', weight='normal', style='normal')
%matplotlib inline
In [2]:
with nc.Dataset('/ocean/eolson/MEOPAR/NEMO-forcing/grid/mesh_mask201702_noLPE.nc') as mesh:
navlon=mesh.variables['nav_lon'][:,:]
navlat=mesh.variables['nav_lat'][:,:]
tmask=mesh.variables['tmask'][:,:,:,:]
gdept=mesh.variables['gdept_1d'][0,:]
with nc.Dataset('/results/SalishSea/hindcast.201812/01jan16/SalishSea_1h_20160101_20160101_ptrc_T.nc') as ftemp:
bounds=np.copy(ftemp.variables['deptht_bounds'][:,:])
In [3]:
df=et.loadDFO()
df.head()
Out[3]:
| Year | Month | Day | Hour | Lat | Lon | Pressure | Depth | Ammonium | Ammonium_units | Chlorophyll_Extracted | Chlorophyll_Extracted_units | N | Si | Silicate_units | AbsSal | ConsT | Z | dtUTC | |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 1982.0 | 7.0 | 16.0 | 1.35 | 49.25 | -123.943 | NaN | 12.0 | NaN | None | 5.28 | mg/m^3 | 6.6 | 13.6 | umol/L | NaN | NaN | 12.0 | 1982-07-16 01:21:00 |
| 1 | 1982.0 | 7.0 | 16.0 | 1.35 | 49.25 | -123.943 | NaN | 21.5 | NaN | None | 0.61 | mg/m^3 | 21.2 | 45.0 | umol/L | NaN | NaN | 21.5 | 1982-07-16 01:21:00 |
| 2 | 1982.0 | 7.0 | 16.0 | 1.35 | 49.25 | -123.943 | NaN | 30.5 | NaN | None | NaN | mg/m^3 | 23.5 | 47.4 | umol/L | NaN | NaN | 30.5 | 1982-07-16 01:21:00 |
| 3 | 1982.0 | 7.0 | 16.0 | 1.35 | 49.25 | -123.943 | NaN | 52.3 | NaN | None | NaN | mg/m^3 | 28.0 | 50.2 | umol/L | NaN | NaN | 52.3 | 1982-07-16 01:21:00 |
| 4 | 1982.0 | 7.0 | 16.0 | 1.35 | 49.25 | -123.943 | NaN | 75.4 | NaN | None | NaN | mg/m^3 | 26.5 | 49.1 | umol/L | NaN | NaN | 75.4 | 1982-07-16 01:21:00 |
In [4]:
fig,ax=plt.subplots(1,2,figsize=(12,5))
ax[0].plot(df['Si'],df['Z'],'k.')
ax[0].set_xlabel('Si')
ax[0].set_ylabel('Z')
ii=(df.Year>=2014)
ax[0].plot(df.loc[ii,['Si']],df.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[0].set_ylim((750,0))
ax[1].plot(df['N'],df['Z'],'k.')
ax[1].set_xlabel('N')
ax[1].set_ylabel('Z')
ii=(df.Year>=2014)
ax[1].plot(df.loc[ii,['N']],df.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[1].set_ylim((750,0))
Out[4]:
(750, 0)
In [5]:
fig,ax=plt.subplots(1,2,figsize=(12,5))
ax[0].plot(df['Si'],df['Z'],'k.')
ax[0].set_xlabel('Si')
ax[0].set_ylabel('Z')
ii=(df.Year>=2014)
ax[0].plot(df.loc[ii,['Si']],df.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[0].set_ylim((750,0))
ax[0].set_xlim((0,100))
ax[1].plot(df['N'],df['Z'],'k.')
ax[1].set_xlabel('N')
ax[1].set_ylabel('Z')
ii=(df.Year>=2014)
ax[1].plot(df.loc[ii,['N']],df.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[1].set_ylim((750,0))
ax[1].set_xlim((0,10))
Out[5]:
(0, 10)
In [6]:
fig,ax=plt.subplots(1,2,figsize=(12,5))
ax[0].plot(df['Si'],df['Z'],'k.')
ax[0].set_xlabel('Si')
ax[0].set_ylabel('Z')
ii=(df.Year>=2014)
ax[0].plot(df.loc[ii,['Si']],df.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[0].set_ylim((750,0))
ax[0].set_xlim((0,200))
ax[1].plot(df['N'],df['Z'],'k.')
ax[1].set_xlabel('N')
ax[1].set_ylabel('Z')
ii=(df.Year>=2014)
ax[1].plot(df.loc[ii,['N']],df.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[1].set_ylim((750,0))
ax[1].set_xlim((0,10))
Out[6]:
(0, 10)
In [27]:
fig,ax=plt.subplots(1,3,figsize=(18,6))
iax=ax[0]
iax.contourf(navlon,navlat,tmask[0,0,:,:],levels=(0,.5,1.5),lw=.5,colors=('darkgray','k','k'))
iax.set_xlim(-126.4,-122.1)
viz_tools.set_aspect(iax,coords='map')
ii=(df['Z']>100)&(df['Si']<5)
iax.plot(df.loc[ii,['Lon']],df.loc[ii,['Lat']],'r.')
iax.set_title('Z$>$100 & Si$<$5')
iax=ax[1]
iax.contourf(navlon,navlat,tmask[0,0,:,:],levels=(0,.5,1.5),lw=.5,colors=('darkgray','k','k'))
iax.set_xlim(-126.4,-122.1)
iax.set_ylim(46.9,51.1)
viz_tools.set_aspect(iax,coords='map')
ii=(df['Si']>200)
iax.plot(df.loc[ii,['Lon']],df.loc[ii,['Lat']],'r.')
iax.set_title('Si$>$200')
iax.plot((-126,-124.3,-124.3,-126),(48.77,48.77,49.27,49.27),'c.-')
iax=ax[2]
iax.contourf(navlon,navlat,tmask[0,0,:,:],levels=(0,.5,1.5),lw=.5,colors=('darkgray','k','k'))
#iax.set_xlim(-126.4,-122.1)
#iax.set_ylim(46.9,51.1)
viz_tools.set_aspect(iax,coords='map')
ii=(df['Z']<220)&(df['Z']>100)&(df['Si']>100)
iax.plot(df.loc[ii,['Lon']],df.loc[ii,['Lat']],'r.')
iax.set_title('higher deep si slope region')
iax.plot((-126,-124.3,-124.3,-126),(48.77,48.77,49.27,49.27),'c.-')
Out[27]:
[<matplotlib.lines.Line2D at 0x7f18ffecc160>]
In [8]:
fig,ax=plt.subplots(1,3,figsize=(18,6))
iax=ax[0]
iax.contourf(navlon,navlat,tmask[0,0,:,:],levels=(0,.5,1.5),lw=.5,colors=('darkgray','k','k'))
iax.set_xlim(-126.4,-122.1)
viz_tools.set_aspect(iax,coords='map')
ii=(df['Z']>50)&(df['N']<1)
iax.plot(df.loc[ii,['Lon']],df.loc[ii,['Lat']],'r.')
iax.set_title('Z$>$50 & N$<$1')
Out[8]:
<matplotlib.text.Text at 0x7f19227261d0>
In [35]:
fig,ax=plt.subplots(1,2,figsize=(12,6))
iax=ax[0]
iax.contourf(navlon,navlat,tmask[0,0,:,:],levels=(0,.5,1.5),lw=.5,colors=('darkgray','k','k'))
iax.set_xlim(-126.4,-122.1)
viz_tools.set_aspect(iax,coords='map')
ii=(df['Z']>50)&(df['N']<1)
iax.plot(df.loc[ii,['Lon']],df.loc[ii,['Lat']],'r.')
iax.set_title('Z$>$50 & N$<$1')
iax.plot((-126,-124.3,-124.3,-126),(48.77,48.77,49.27,49.27),'c.-')
iax=ax[1]
iax.contourf(navlon,navlat,tmask[0,0,:,:],levels=(0,.5,1.5),lw=.5,colors=('darkgray','k','k'))
iax.set_xlim(-126.4,-122.1)
viz_tools.set_aspect(iax,coords='map')
ii=(df['Z']>50)&(df['N']<1)
iax.plot(df.loc[ii,['Lon']],df.loc[ii,['Lat']],'r.')
iax.set_title('Z$>$50 & N$<$1')
iax.plot((-123.6,-123.43,-123.43,-123.6),(48.47,48.47,48.67,48.67),'c.-')
iax.set_xlim(-124,-123)
iax.set_ylim(48.4,49)
Out[35]:
(48.4, 49)
In [9]:
#d1=et._gridHoriz(df.loc[df.Z>150].copy(deep=True),tmask,navlon,navlat,wrapSearch=False,resetIndex=True);
d1=et._gridHoriz(df.copy(deep=True),tmask,navlon,navlat,wrapSearch=False,resetIndex=True);
d1['k']=np.nan
for ind, row in d1.iterrows():
ik=et._getZInd_bin(row['Z'],None,boundsFlag=True)
if (not np.isnan(ik)) and (tmask[0,ik,row['j'],row['i']]==1):
d1.loc[ind,['k']]=ik
(Lat,Lon)= 47.05 -122.31666666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 47.1 -122.7 not matched to domain (Lat,Lon)= 47.1 -122.68333333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 47.166666666666664 -122.51666666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.29933333333334 -122.983 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.30222166666667 -122.94861166666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.3025 -122.939445 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.3025 -122.93277833333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.304833333333335 -122.94116666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.306945 -122.941945 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.30722166666666 -122.93527833333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.312778333333334 -122.94111166666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 49.312778333333334 -122.9325 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.47666666666667 -126.17833333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.4882 -126.3484 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.49666666666667 -126.31166666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.60466666666667 -126.35616666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.60516666666667 -126.3565 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.605333333333334 -126.3565 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.6318 -126.4979 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.63466666666667 -126.422 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.63483333333333 -126.42216666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.63483333333333 -126.42166666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.63483333333333 -126.4215 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.63483333333333 -126.42133333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.635 -126.425 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.635 -126.4225 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.63516666666666 -126.42233333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.6355 -126.4245 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.63783333333333 -126.35433333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.655 -126.183 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.655166666666666 -126.18466666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.65533333333333 -126.183 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.65533333333333 -126.18283333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.66016666666667 -126.10983333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.66983333333334 -126.067 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.67066666666667 -126.48383333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.671166666666664 -126.48416666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.671166666666664 -126.48383333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.671166666666664 -126.48316666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.67133333333334 -126.48333333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.6715 -126.4835 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.6715 -126.48316666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.67283333333334 -126.48016666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.6795 -125.93683333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.68443333333333 -126.23803333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.69166666666667 -125.8445 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.69316666666667 -125.7835 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.693333333333335 -125.785 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.693666666666665 -125.78316666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.72 -126.5735 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.72 -126.57333333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.72 -126.57316666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.720166666666664 -126.5735 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.720166666666664 -126.57316666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.720166666666664 -126.57266666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.7265 -126.18183333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.7265 -126.1815 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.7265 -126.18116666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.72666666666667 -126.182 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.727 -126.18116666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.72716666666667 -126.18066666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.73611666666667 -126.15408333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.783166666666666 -126.61166666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.7835 -126.61166666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.78366666666667 -126.61133333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.784 -126.61366666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.784 -126.61183333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.7845 -126.611 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.784666666666666 -126.61933333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.78516666666667 -126.618 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.7926 -126.48951666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.797016666666664 -126.49456666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.801 -125.62166666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.801050000000004 -126.49818333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.802533333333336 -126.49893333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.8046 -126.5291 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.80765 -126.4941 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.81283333333333 -126.52383333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.813 -126.52483333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.81333333333333 -126.52533333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.814 -126.52566666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.815666666666665 -126.42466666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.81763333333333 -126.2207 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.820166666666665 -126.39266666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.839 -126.33066666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.839 -126.32833333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.839166666666664 -126.329 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.839333333333336 -126.328 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.84 -126.33 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.84016666666667 -126.32883333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.840333333333334 -126.33166666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.8405 -126.3295 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.8553 -126.51111666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.861333333333334 -126.6195 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.8615 -126.6195 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.8615 -126.61866666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.861666666666665 -126.62 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.86183333333334 -126.6215 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.862 -126.619 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.8735 -126.552 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.873916666666666 -126.62033333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.8762 -126.6183 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.884966666666664 -126.42748333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.89233333333333 -126.57666666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.9086 -126.5451 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.91466666666667 -126.24516666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.915 -126.2455 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.91566666666667 -126.245 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.91898333333334 -126.27181666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.935833333333335 -126.482 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.93633333333333 -126.4815 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.941066666666664 -126.48468333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.99816666666667 -126.72866666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.998333333333335 -126.72766666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.998333333333335 -126.7275 not matched to domain (Lat,Lon)= 50.9985 -126.7275 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.008833333333335 -126.70366666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.009 -126.7035 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.009 -126.70283333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.009166666666665 -126.70416666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.018 -126.523 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.037166666666664 -126.71633333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.0375 -126.71716666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.0375 -126.717 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.03783333333333 -126.71633333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.038333333333334 -126.7165 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.041333333333334 -125.568 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.062333333333335 -126.7455 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.0625 -126.742 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.06333333333333 -126.74333333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.0635 -126.74266666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.099666666666664 -126.74783333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.099833333333336 -126.74983333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.1 -126.75 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.10016666666667 -126.75 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.10066666666667 -126.74916666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.13633333333333 -126.6915 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.1665 -126.94683333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.1665 -126.94666666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.166666666666664 -126.9465 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.1805 -126.92416666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.18066666666667 -126.92433333333334 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.183166666666665 -126.65833333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.183166666666665 -126.658 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.1835 -126.65833333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.18366666666667 -126.6585 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.3595 -127.11933333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.67433333333334 -127.28216666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.67466666666667 -127.284 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.675 -127.28416666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.675 -127.28366666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.67516666666667 -127.28466666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.675333333333334 -127.285 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.675333333333334 -127.2835 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.6755 -127.2835 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.675666666666665 -127.293 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.6775 -127.3335 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.678 -127.33333333333333 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.678333333333335 -127.332 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.678333333333335 -127.33166666666666 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.6785 -127.332 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.678666666666665 -127.33266666666667 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.678666666666665 -127.332 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.678666666666665 -127.3315 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.67883333333333 -127.3325 not matched to domain (Lat,Lon)= 51.679 -127.33233333333334 not matched to domain
In [10]:
# drop Saanich Inlet
tmask2=np.copy(tmask[0,0,:,:])
tmask2[328:371,180:217]=tmask[0,0,328:371,180:217]+2
plt.pcolormesh(tmask2)
plt.xlim(150,250)
plt.ylim(310,400)
d1.drop(d1.loc[(d1.i>=180)&(d1.i<217)&(d1.j>=328)&(d1.j<371)].index.values,inplace=True)
# also drop east side Vancouver Island points:
d1.drop(d1.loc[(d1.i<10)&(d1.j>=460)&(d1.j<480)].index.values,inplace=True)
In [11]:
np.unique(d1.loc[(d1.N==0)&(d1.Z>20),['Year']])
Out[11]:
array([2006.])
In [16]:
fig,ax=plt.subplots(1,2,figsize=(12,5))
ax[0].plot(d1['Si'],d1['Z'],'k.')
ax[0].set_xlabel('Si')
ax[0].set_ylabel('Z')
ii=(d1.Year>=2014)
ax[0].plot(d1.loc[ii,['Si']],d1.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[0].set_ylim((750,0))
ax[0].set_xlim((0,200))
ax[1].plot(d1['N'],d1['Z'],'k.')
ax[1].set_xlabel('N')
ax[1].set_ylabel('Z')
ii=(d1.Year>=2014)
ax[1].plot(d1.loc[ii,['N']],d1.loc[ii,['Z']],'r.')
ax[1].set_ylim((750,0))
ax[1].set_xlim((0,50))
Out[16]:
(0, 50)
In [ ]: