Kimura_SeaIceData

Description The two files DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2020.csv and DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2022.csv contain data used in "Sea-Ice Deformations at the Submesoscale and Below during the Melting Season" by Satoshi Kimura. These data sets are taken as a part of Ice Exercise (ICEX) in 2020 and 2022 led by Arctic Submarine Laboratory. Format The data files contain 32 arrays in csv format, which are timeseries indicated by the first variable "tt". DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2020.csv contains the data from year 2020, and DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2022.csv is from year 2022. The data can be read using python for example import pandas as pd df = pd.read_csv('DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2020.csv')print(df.to_string()) Here, we describe the variable name and its descritpion. ### Time information tt: Number of days since the epoch, (default: '1970-01-01T00:00:00') year: Year of the observation month: Month of the observation day: day hour: hour minute: minute second: second ### Three devices (vertices ‘a’, ‘b’, and ‘c’) that form a triangle to compute deformation rates DeviceName_a: Name of the device at the vertex ‘a’ DeviceName_b: Name of the device at the vertex ‘b’ DeviceName_c: Name of the device at the vertex ‘c’ ### Longitude and latitude are in decimal, and ‘-‘ in longitude indicates west lon_a: Longitude of DeviceName_a lat_a: Latitude of DeviceName_a lon_b: Longitude of DeviceName_b lat_b: Latitude of DeviceName_b lon_c: Longitude of DeviceName_c lat_c: Latitude of DeviceName_c ### Properties of the triangle enclosed by the vertices ‘a’, ‘b’, and ‘c’ area: Area enclosed by the vertices ‘a’, ‘b’, and ‘c’ [m2] u_a: Zonal velocity of DeviceName_a [m/s] v_a: Meridional velocity of DeviceName_a [m/s] u_b: Zonal velocity of DeviceName_b [m/s] v_b: Meridional velocity of DeviceName_b [m/s] u_c: Zonal velocity of DeviceName_c [m/s] v_c: Meridional velocity of DeviceName_b [m/s] ### Velocity gradients inside the triangle, computed from equation (1) ux: Zonal gradient of the zonal velocity [1/s] uy: Meridional gradient of the zonal velocity [1/s] vx: Zonal gradient of the meridional velocity [1/s] vy: Meridional gradient of the zonal velocity [1/s] ### Invariants described in section 2.1 shr: Shear strain rate defined in equation (2) [1/s] div: Divergence rate defined in equation (2) [1/s] tot: Strain rate magnitude, tot^2 = shr^2 + div^2 [1/s] theta: Relative contribution of shr and div, tan(theta) = shr/div, defined in equation (3) ### Time rate of changes in strain rates alpha: Defined in equation (5) shr_t: Time derivative of shr [1/s2] div_t: Time derivative of div [1/s2] theta_t: Time derivative of theta, tan(theta_t) = shr_t/div_t数据集说明 两个文件DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2020.csv与DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2022.csv包含了Satoshi Kimura发表于《融冰季次中尺度及更小尺度海冰变形》（Sea-Ice Deformations at the Submesoscale and Below during the Melting Season）一文的所用数据。上述数据集取自北极潜艇实验室（Arctic Submarine Laboratory）主导的2020年与2022年冰上演习（Ice Exercise, ICEX）。 数据格式 数据文件以CSV（Comma-Separated Values，逗号分隔值）格式存储了32个数组，首个变量tt为时间序列标识。其中DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2020.csv包含2020年观测数据，DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2022.csv对应2022年观测数据。例如可通过Python读取该数据： python import pandas as pd df = pd.read_csv('DATA_GRL_KIMURA2024_ICEX2020.csv') print(df.to_string()) 下文将对各变量名称及其含义进行说明。 ### 时间信息 tt：距纪元的天数，默认纪元为'1970-01-01T00:00:00' year：观测年份 month：观测月份 day：观测日期 hour：观测小时 minute：观测分钟 second：观测秒数 ### 构成三角形以计算变形速率的三台设备（顶点'a'、'b'、'c'） DeviceName_a：顶点'a'处的设备名称 DeviceName_b：顶点'b'处的设备名称 DeviceName_c：顶点'c'处的设备名称 ### 经纬度采用十进制表示，经度前的负号'-'表示西经 lon_a：顶点'a'处设备的经度 lat_a：顶点'a'处设备的纬度 lon_b：顶点'b'处设备的经度 lat_b：顶点'b'处设备的纬度 lon_c：顶点'c'处设备的经度 lat_c：顶点'c'处设备的纬度 ### 由顶点'a'、'b'、'c'围成的三角形的属性 area：顶点'a'、'b'、'c'围成的三角形面积，单位：平方米（m²） u_a：顶点'a'处设备的纬向速度，单位：米每秒（m/s） v_a：顶点'a'处设备的经向速度，单位：米每秒（m/s） u_b：顶点'b'处设备的纬向速度，单位：米每秒（m/s） v_b：顶点'b'处设备的经向速度，单位：米每秒（m/s） u_c：顶点'c'处设备的纬向速度，单位：米每秒（m/s） v_c：顶点'c'处设备的经向速度，单位：米每秒（m/s） ### 三角形内部的速度梯度，由式(1)计算得到 ux：纬向速度的纬向梯度，单位：每秒（1/s） uy：纬向速度的经向梯度，单位：每秒（1/s） vx：经向速度的纬向梯度，单位：每秒（1/s） vy：经向速度的经向梯度，单位：每秒（1/s） ### 2.1节所述的不变量 shr：由式(2)定义的剪切应变率，单位：每秒（1/s） div：由式(2)定义的散度速率，单位：每秒（1/s） tot：应变率幅值，满足tot² = shr² + div²，单位：每秒（1/s） theta：shr与div的相对占比，满足tan(theta) = shr/div，由式(3)定义 ### 应变率的时间变化率 alpha：由式(5)定义的参数 shr_t：shr的时间导数，单位：每秒平方（1/s²） div_t：div的时间导数，单位：每秒平方（1/s²） theta_t：theta的时间导数，满足tan(theta_t) = shr_t/div_t