Background

做生态或者物种分布的同学们都知道，某一个物种的当前分布和历史种群动态是与它的栖息地环境紧密联系的。而温度是栖息地环境的一个重要参数。而如果我们想知道某一特定地点的历史温度该怎么办呢？

如果只想要近几年的温度是很简单的，差不多中国天气网就可以实现。但是如果要查询更为久远的，比如100年间的历史温度该怎么办呢？这个时候我们就需要调用一些气候数据库了。

在这里推荐的是一个免费的气候网站 ClimateDataGuide，网址是https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/cru-ts-gridded-precipitation-and-other-meteorological-variables-1901

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我的目标是查询云霄红树林自然保护区100年内每个月的最低温度。在这里调用的是ClimateDataGuide网站首页中强推的CRU数据库。CRU数据库的简介如下：

The CRU TS series of data sets (CRU TS = Climatic Research Unit Timeseries) contain monthly time series of precipitation, daily maximum and minimum temperatures, cloud cover, and other variables covering Earth's land areas for 1901-2015 (CRU TS4.0 is a recent release).

简单的说，可以查询1901年到2015年100多年间的5个气候参数：monthly time series of precipitation, daily maximum and minimum temperatures, cloud cover，也就是每个月的降水量，最高气温，最低气温，云层覆盖度，以及平均气温。

其实最新的数据库已经补充了2016-2019三年的温度了，下面会说到。
那下面用我的诉求来举例，如何查询云霄红树林自然保护区100年内每个月的最低温度。：

Step 1 首先点击GetData(External)，然后点击下方的 [CRU TS4.0 Data Page at BADC (registration required)]，这是CRU最近更新的数据库，下面的这个则是它的历史数据库。我们在这里当然要使用最新的数据库了。TS4需要注册账号，我这边已经登录过了，第一次用的小朋友记得先按照提示注册账号。

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Step 2 网页往下拉，进入Tools，选择最后一项[ CEDA Web Processing Service (WPS) to extract a subset of CRU TS data ]，然后在新弹出的网页中输入查询信息。

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首先选择CRU TS4.0数据库：

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然后在变量variable这一栏选择最后一项near-surface temperature minimum近地表最低温度, 而如果想查询某地其他环境变量也是可以的。如下：

降水量precipitation
近地表温度near-surface temperature
近地表最高温度near-surface temperature maximum
潜在蒸发量 potential evapotranspiration
下雨频率wet day frequency
日温差diurnal temperature range
云层覆盖度cloud cover
vapour pressure
ground forest frequency

下面两个参数我也不知道该怎么翻译QAQ~

然后Start Date Time和End Date Time可以根据自己的需要选择，这里使用默认值。

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Step 3 在这个Bounding Box输入目标地点的经纬度。云霄红树林保护区的地理位置为东经117°24′07″～117°30′00″，北纬23°53′45″～23°56′00″。这个范围还是蛮大的，而CRU调取数据的时候可以精确到小数点后两位，在这里我们选东经117°24‘，北纬23°56‘进行查询。这里有个小tips，因为我查询的近地表最低气温，而我的目标是温度越低越好，所以我选了北纬23°56‘而不是23°53′来查询，而精读则选了一个中间值117°27‘。anyway，我们输入这个经纬度值来看看吧~

大家在输入经纬度的时候不要输错了，注意那个符号，因为我这里查询的是单一地点，所以东西和南北的值输入的是一样的。我想这个数据库应该是可以查询某一个大范围的气候参数的，但是我写这篇文章的时候试了一下输入了一个较大的范围进行查询，但是没有返回结果，不知道为什么，有兴趣的小朋友可以试一下。

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输入经纬度后这个Bounding Box本来是应该出现目标地点的地图的，但是我用的Safari浏览器毫无反应，我才是因为Safari不支持flash导致的，但并不影响后面的步骤啦~

Step 4 最后一步是选择Output Format，我一般选择csv格式，这个格式比较human-friendly，然后就Submit！提交之后系统会进行排对，并且预估输出文件的大小，然后再义无反顾地点击Submit~！

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到这里就基本完成了。提交后页面会给一个运行信息，示文件大小几分钟后会有一份邮件带着结果链接发送到你注册账号所用的邮箱里。

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Step 5 点击链接到达查询结果界面，点击这个.csv文件，就是我们要的表格了。也可以下载全部的压缩文件。这个结果乍一看是我们想要的结果没错了，但是仔细一看可能还是会一脸懵逼，不要着急，往下看。

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表格的开头是你输入的参数信息，包括经纬度什么的，可以看一下确认是否是自己要的查询结果。

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到了标注Data section的这部分就是我们要的结果了。这个11.9 看起来还像温度的样子，但380是什么玩意？

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不要着急，这其实是格式的问题，我们选中380，然后在Excel里面把单元格格式变成日期就好啦~

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这样就可以看到原来是1901年1月14日这天的最低温度是11.9℃

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往下的话，CRU数据库会把按月把最低温度反馈给你，虽然这一天可能并非那个月最冷的一天，但是这个数据完全足够你看到这个地点的历史温度变化趋势，进而破解此地的物种进化之谜。

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好啦，一百年的沧桑巨变就这样朝着你呼啸而来，一百年的温度变化，一百年的降水变化，一百年的云层变化……都在向你述说着它的故事。那就用你充满智慧的小脑袋去揭开百年历史神秘的面纱吧~

感谢我的师妹YJJ和YJ，我们一起研究了这个数据库的使用方法。