高斯网格，固定网格，固定偏移网格，规则网格，曲线网格的描述

参考

高斯网格 Gaussian Grids

高斯网格是一种可以通过一维纬度和经度数组（即，坐标是正交的）唯一访问每个网格点的网格。根据高斯正交(Gaussian quadrature)，经度是等间距的，而纬度不是等间距的。
高斯网格在极点处没有点。通常，经度数是纬度数的两倍（如，128个经度和64个纬度）。给定纬度的总数，NCL函数高斯将生成Guass分布的纬度。

高斯网格是地球科学中一类用在球体（即地球的近似形状）科学建模的网格。网格是矩形的，有一定数量的正交坐标（通常是纬度和经度），因此可以在固定的数组中访问这些坐标。

还可以使用“简化”高斯网格(A "reduced" Gaussian grid)，其中各行的网格点数量朝着极点减少，从而使整个球体上的网格点间距保持近似恒定。

命名约定

高斯网格的名称通常有一个T、R或N，后跟一个数字（例如，T62）。这表示使用的谱截断类型和波数。T表示三角形截断(triangular truncation)，R表示菱形截断(rhomboidal truncation)，而N表示波数（也是赤道和极点之间的网格点的数目）的最大相关勒让德多项式。网格名称也可以有一个L后跟一个数字，表示模式网格的垂直层数（例如，CGCM2有一个T32L10大气网格）。

高斯网格是由正交点(quadrature points)定义的，以便于傅里叶变换和勒让德变换中的积分的精确的数值计算。它的网格用N标记，其中N是极点和赤道之间的纬度线数。例如，对于N=640高斯网格，极点和赤道之间有640条纬度线，总共有1280条纬度线。
在θ_k纬度处的网格点由2xN阶勒让德多项式的零点（即从极点到极点的纬度线总数）确定：P_2N⁰(μk=sinθ_k)=0。由此得到的高斯网格具有以下特征：

纬度线不是等距的；
极点处没有纬度点；
赤道处没有纬度线；
纬度线关于赤道对称；

Regular (or full) Gaussian grid常规(或完全)高斯网格

常规高斯网格具有以下特征：

每个纬度圈有4N个经度点；
每个纬度圈在0°经度处有一个网格点；
纵向分辨率为90°/N；
随着纬度向两极的增加，这些点越来越靠近（即更拥挤）；
网格点总数为8N²。

Reduced (or quasi-regular) Gaussian grid 简化(或准常规)高斯网格

一个简化的高斯网格特征：

与相应的规则高斯网格具有相同的纬度线数（2N）；
在每个纬度圆的0°经度处有一个网格点；
朝向两极的经度点数量减少；
在每个纬度的距离上有一个近似常规(quasi-regular)的网格间距；
提供统一的CFL（Courant–Friedrichs–Lewy）条件。

直到IFS cycle 41r1，ECMWF使用的是原始的简化高斯网格(original reduced Gaussian grid)。在最靠近赤道的纬度上有4N个经度点，随着纬度接近两极，经度点的数量以块的形式减少。
N80 original reduced Gaussian grid

随着水平分辨率的提高，ECMWF引入了一种稍微不同的简化高斯网格形式，称为八面体简化高斯网格(octahedral reduced Gaussian grid)或更简单的八面体网格(octahedral grid)。
O80 octahedral reduced Gaussian grid

符号
以下符号用于表示完整（规则）、原始简化和八面体简化高斯网格：
FXXX-全（规则）高斯网格，在极点和赤道之间有XXX条纬度线
NXXX-原始ECMWF简化高斯网格，在极点和赤道之间有XXX条纬度线
OXXX-八面体ECMWF简化高斯网格，在极点和赤道之间有XXX条纬度线

高斯网格例子

NCEP/NCAR Reanalysis Project from historic weather observations [http://www.cdc.noaa.gov/cdc/reanalysis/reanalysis.shtml]
T62 – 144×73
CCCma global climate models of climate change
[http://www.cccma.bc.ec.gc.ca/data/grids/geom_llg_97x48.shtml 97×48] - T32 resolution used for CGCM1 and CGCM2 (same as 96×48 grid below, except repeat 0 and 360 longitudes)
[http://www.cccma.ec.gc.ca/data/grids/geom_llg_96x48.shtml 96×48] – T47 resolution used for CGCM3
[http://www.cccma.ec.gc.ca/data/grids/geom_llg_128x64.shtml 128×64] – T63 resolution also used for CGCM3
European Centre for Medium-Range Weather Forecasts [http://www.ecmwf.int/products/data/technical/gaussian/]
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n48FIS.html N48] – 192×96
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n80FIS.html N80] – 320×160
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n128FIS.html N128] – 512×126
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n160FIS.html N160] – 640×320
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n200FIS.html N200] – 800×400
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n256FIS.html N256] – 1024×512
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n400FIS.html N400] – 1600×800
[http://www.ecmwf.int/publications/manuals/libraries/interpolation/n512FIS.html N512] – 2048×1024

更多细节参考：
An Introduction to Three-Dimensional Climate Modeling
W.M. Washington and C.L. Parkinson
University Science Books, 1986
ISBN 0-935702-52-0

固定网格 Fixed Grids

固定网格是可以通过一维的，单调增加或减少的数组，唯一访问每个网格点的网格（即坐标是正交的）。在笛卡尔坐标中，它们可以指"x"和"y"坐标，而在地球上则是经度和纬度数组。网格间距在纬度（y）和经度（x）坐标中可能不同，但是是恒定的。在纬度/经度方向上网格间距相同的特殊情况称为“等距”网格。极点可能存在也可能不存在。一些示例包括：1x1、2x5、2.5x2.5度网格。

固定偏移网格 Fixed-Offset Grids

固定偏移网格类似于固定网格，但是是指特殊情况，其中纬度/经度网格对于传统的格林威治子午线或极点是偏移的。
A fixed-offset grid is analogous to the fixed grid, but refers to the special case where the latitude/longitude grids are offset for the traditional Greenwich Meridian or poles.

规则网格 Regular Grids

像固定网格一样，可以通过一维，单调增加或减少的数组（即坐标是正交的）来唯一访问规则网格。但是，这些网格在每个方向上都可能具有不规则的间距。一个示例是“MOM”网格，该网格在纬度上是不规则的：极点和赤道附近的点距很近，而在中纬度时则更稀疏。

曲线网格 Curvilinear Grids

曲线网格是指无法通过一对一维坐标数组唯一访问格点的网格。这些网格需要一对二维数组来描述网格点位置。