组织沿革#

NCEI 于 2015 年 4 月 22 日（地球日）正式成立，由三个历史悠久的 NOAA 数据中心合并而成：

合并旨在统一数据管理实践，消除跨学科的数据壁垒，为用户提供一站式环境数据服务。

组织架构#

• • 主管机构：NOAA/NESDIS（国家环境卫星、数据和信息服务局）
• • 总部：北卡罗来纳州阿什维尔（Asheville, NC）
• • 分支：科罗拉多州博尔德（Boulder, CO）、马里兰州银泉（Silver Spring, MD）、密西西比州斯滕尼斯航天中心（Stennis Space Center, MS）

总体规模#

产品分类体系#

NCEI 25 大产品类别：大气、海洋、地球物理

NCEI 的数据产品覆盖 25 个主要类别：

大气与气候#

• • 气候监测（Climate Monitoring）
• • 气候数据记录（Climate Data Records）
• • 地面天气观测（Surface Weather Observations）
• • 高空观测（Upper Air Observations）
• • 雷达气象（Radar Meteorology）
• • 强对流天气（Severe Weather）
• • 天气与气候模型（Weather and Climate Models）
• • 卫星气象（Satellite Meteorology）

海洋#

• • 物理海洋（Ocean Physics）
• • 海洋化学（Ocean Chemistry）
• • 海洋声学（Ocean Acoustics）
• • 海洋探测（Ocean Exploration）
• • 海洋气候实验室（Ocean Climate Laboratory）
• • 海洋生物（Marine Biology）
• • 海洋地质与地球物理（Marine Geology and Geophysics）
• • 卫星海洋学（Satellite Oceanography）
• • 海岸监测与指标（Coastal Monitoring and Indicators）
• • 区域海洋气候学（Regional Ocean Climatologies）

地球物理与其他#

• • 地磁学（Geomagnetism）
• • 测深/地形（Bathymetry）
• • 自然灾害（Natural Hazards）
• • 空间天气（Space Weather）
• • 古气候学（Paleoclimatology）
• • 极地数据（Arctic, Antarctic, and Polar Data）

3.1 气候站网数据 — GHCN 系列#

GHCN（Global Historical Climatology Network）是全球最重要的历史气候观测数据集之一：

数据包含温度、降水、风速、气压等核心气象要素，以 ASCII 纯文本格式按站点提供，也可通过 API 获取 CSV/JSON 格式。

3.2 全球温度产品#

• • NOAA Global Temp：结合陆地（GHCN-M）和海表（ERSST）数据的全球地表温度数据集
• • ERSST v5（Extended Reconstructed Sea Surface Temperature）：基于 ICOADS 海洋观测重建的长期海表温度网格数据

这两个产品是 NOAA 发布全球气候状况报告的基础数据。

3.3 海洋数据体系#

NCEI 核心海洋数据产品

World Ocean Database（WOD）#

全球最大的海洋剖面观测数据库，也是国际海洋学数据和信息交换（IODE）项目：

• • 汇集 20000+ 个独立存档数据集
• • 来源包括 CTD、XBT、Argo 浮标、锚系浮标、海洋哺乳动物仪器等
• • 统一格式、去重处理、客观质量控制
• • 是 World Ocean Atlas 的基础数据来源

World Ocean Atlas 2023（WOA23）#

基于 WOD 制作的全球海洋气候态场：

WOA23 相比 WOA18 新增约 180 万条海洋剖面数据。

International Comprehensive Ocean-Atmosphere Data Set（ICOADS）#

全球最大的海洋表面现场观测集合：5 亿+ 条独立记录，时间跨度从 1662 年至今。

Global Temperature and Salinity Profile Programme（GTSPP）#

由 WMO 和 IOC 联合管理的全球温盐剖面实时数据程序，整合 Argo、XBT、CTD、滑翔机、动物仪器等多源数据。

4.1 发现与搜索#

4.2 API 体系#

NCEI 提供一套完整的 RESTful API：

CDO API 限流：5 次/秒，10000 次/天（需申请 Token）。

4.3 支持的数据格式#

还支持 OPeNDAP 远程数据访问协议，允许按需裁剪和传输数据的子集。

什么是 NODD？#

NOAA Open Data Dissemination（NODD）是 NOAA 的云端数据分发计划，将环境数据免费托管在三大云平台上：

关键数据#

覆盖内容#

• • 卫星影像（GOES、JPSS/NOAA-20 等）
• • 雷达数据（NEXRAD）
• • 天气模型（GFS、HRRR、NAM 等）
• • 海洋数据库
• • 气候数据记录（CDR）
• • 历史天气观测

技术实现#

数据通过以下方式从 NOAA 内部系统流入云端：

• • Apache NiFi 实例运行在 AWS/Azure/GCP 上
• • Cloud Ingest Pipeline（北卡罗来纳州立大学合作研究所开发）
• • 直接从 NOAA 内部系统推送到云对象存储

NODD 的意义在于：科研人员不再需要下载 TB 级数据到本地——可以直接在云端进行分析计算，彻底改变了传统数据使用模式。