<html dir="ltr">
<head>
<meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=Windows-1252">
<style id="owaParaStyle" type="text/css">P {margin-top:0;margin-bottom:0;}</style>
</head>
<body ocsi="0" fpstyle="1" bgcolor="#FFFFFF">
<div style="direction: ltr;font-family: Tahoma;color: #000000;font-size: 10pt;">Hello All,<br>
<br>
I'd like to pick up on an earlier comment from Jim:<br>
<pre>If I'm not mistaken, we would need to propose a new grid_mapping to be 
added to the Conventions that would define a Tripolar Coordinate Reference 
System, along with any attributes that don't currently exist that are 
needed to complete the definition. I did a search for a standard tripolar 
CRS in proj4 or epsg, and was unable to find one. Is it possible to make 
such a definition?</pre>
I don't think this is the correct approach <br>
<br>
In my opinion, the tri-polar grid is described with respect to a Geographic Coordinate Reference System: typically the one used to co-locate the observations for assimilation, by spatial coordinates.<br>
The 'Grid' is not a projection and it is not a coordinate reference system: it is the description of a model grid. 
<br>
In data files I have seen, each spatial location is defined by a location in latitude, longitude and depth, with respect to a suitable geodetic datum.<br>
<br>
<br>
I agree with your more recent comment Jim:<br>
<font face="monospace"><br>
I'm wondering if x and y have too strong an association to projected coordinate<br>
 systems. I also like u/v, but that may be too strongly associated for some people<br>
 with vector components (wind, for example).</font><br>
<br>
I think that describing grid indices should be carefully distinguished from spatial coordinates.  Put a different way, I don't think a grid index can be georeferenceable.<br>
<br>
I think that a good deal of care not to confuse the grid indices with any interpretation of 'grid_mapping' relations is required here.<br>
I don't think that a CF grid mapping should be used to connect any description of model index space with geographic space in these cases.<br>
<br>
Sebastien states:<br>
<br>
<pre>I would like to propose for addition standard names to support the mesh indices/coordinates: 

"mesh_grid_i/j_index" suggested by Jim 
or
"x/y_coordinate_index" suggested by Jonathan</pre>
<br>
The mixing of the terms coordinate and index gives me pause for thought.  What information is being encoded here?<br>
<br>
A key question I have is about the expectation for values of these indices, under operations such as sub-setting.  I have seen many files which do not have coordinate variables for the x-like and y-like dimensions, the only horizontal spatial metadata is contained
 in auxiliary coordinates.<br>
Clearly I can perform index operations on these arrays, but I don't consider the index values important and I don't preserve them.<br>
<br>
Sebastien:<br>
Is it the case that you would like to ensure that model index space values are preserved, for example when removing a regional subset from a tri-polar ocean model?<br>
Would you like to be able to encode a result where it is clear that a regional subset of
<font face="monospace">50 <= x < 150, 70 <= x < 120</font>  has been taken from a larger extent model?<br>
<br>
If standard names are provided to encode such information, I would advocate clear descriptive text stating that there is no mathematical relationship between such index coordinates (i still don't like mixing these terms) and projection coordinates or geographic
 coordinates<br>
<br>
Sebastien states:<br>
<pre>I have checked both IPSL and CNRM CMIP5 datasets. It is indeed NEMO datasets and it is probably a<br> ORCA tripolar grid in both cases. I write "probably" because it is not clear and conclusive<br> without plotting the datasets: lat and lon are 2D fields, the datasets define 2 extra 1D coordinates "i" and "j"<br> to be used as mesh indices (but without a proper standard name).<br> The datasets also have bounds for lat and lon, defined as "lat_vertices" and "lon_vertices" which I think<br> is one solution to describe the tripolar grid. I would prefer something more standardized and documented so<br> that one can quickly identify from the metadata that it is a tripolar grid (defining the resolution,<br> where are the poles, how it is derived, etc.)</pre>
<br>
I appreciate the desire to have a standardised approach to defining such a model grid.  I would not advocate trying to use grid mapping variables<br>
and relationships for this, I think this could do more harm than good.  <br>
I don't have a better suggestion to hand, I'm sad to say.<br>
<br>
I am not raising principled objections to this conversation or the direction of travel; I am raising waryness and caution about introducing further confusion or implying stronger relationships than can be provided.<br>
<br>
all the best<br>
mark<br>
<br>
<div style="font-family: Times New Roman; color: #000000; font-size: 16px">
<hr tabindex="-1">
<div style="direction: ltr;" id="divRpF689221"><font color="#000000" face="Tahoma" size="2"><b>From:</b> CF-metadata [cf-metadata-bounces@cgd.ucar.edu] on behalf of Jim Biard [jbiard@cicsnc.org]<br>
<b>Sent:</b> 31 March 2017 23:26<br>
<b>To:</b> cf-metadata@cgd.ucar.edu<br>
<b>Subject:</b> Re: [CF-metadata] CF compliant tripolar grid representation<br>
</font><br>
</div>
<div></div>
<div>
<p>Hi.</p>
<p>I like the more generic x/y_coordinate_index name, but I'm wondering if x and y have too strong an association to projected coordinate systems. I also like u/v, but that may be too strongly associated for some people with vector components (wind, for example).
 What do the rest of you think? Here are some names that come to mind. Feel free to suggest something better!<br>
</p>
<ul>
<li>mesh_grid_i_index, mesh_grid_j_index </li><li>grid_i_index, grid_j_index </li><li>grid_i_coordinate, grid_j_coordinate </li><li>x_coordinate_index, y_coordinate_index<br>
</li><li>index_x_coordinate, index_y_coordinate (this ordering matches the projection_x/y_coordinate naming)<br>
</li><li>u_coordinate, v_coordinate </li><li>i_coordinate, j_coordinate </li><li>grid_row_coordinate, grid_column_coordinate </li><li>row_coordinate, column_coordinate </li></ul>
<p>The more I look at these, the more I like the last two.<br>
</p>
<p>As for a definitions, how about something like this variation on the ones for the projection_x/y_coordinate?<br>
</p>
<blockquote>
<p>column_coordinate: "column" indicates the fastest-changing dimension of a two-dimensional grid, when this is not associated with a spatial coordinate dimension such as longitude or projected X, positive with increasing column. The column coordinate, possibly
 in conjunction with the row coordinate, serves as a parametric driver mapping abstract grid positions to spatial coordinates such as latitude and longitude.<br>
</p>
<p>row_coordinate: "row" indicates the the slowest-changing dimension of a 2-dimensional grid, when this is not associated with a spatial coordinate dimension such as latitude or projected Y, positive with increasing row. The row and column coordinates serve
 as a parametric driver mapping abstract grid positions to spatial coordinates such as latitude and longitude.</p>
</blockquote>
Grace and peace,<br>
<br>
Jim<br>
<br>
<div class="moz-cite-prefix">On 3/31/17 5:37 PM, Sebastien Villaume wrote:<br>
</div>
<blockquote type="cite">
<pre>Hi all,

I have checked both IPSL and CNRM CMIP5 datasets. It is indeed NEMO datasets and it is probably a ORCA tripolar grid in both cases. I write "probably" because it is not clear and conclusive without plotting the datasets: lat and lon are 2D fields, the datasets define 2 extra 1D coordinates "i" and "j" to be used as mesh indices (but without a proper standard name). The datasets also have bounds for lat and lon, defined as "lat_vertices" and "lon_vertices" which I think is one solution to describe the tripolar grid. I would prefer something more standardized and documented so that one can quickly identify from the metadata that it is a tripolar grid (defining the resolution, where are the poles, how it is derived, etc.)

I would like to propose for addition standard names to support the mesh indices/coordinates: 

"mesh_grid_i/j_index" suggested by Jim 
or
"x/y_coordinate_index" suggested by Jonathan

I let the experts in standard names decide which pair suits best the present case.

Regarding tripolar grids characteristics, I did some research and came to the conclusion that "Murray tripolar grids" are not identical to "ORCA/NEMO tripolar grids". This is true even without considering characteristics like the grid resolution, the location of the poles or where the latitude boundary is placed between the modified and unmodified parts. 

The Murray tripolar grid (used by GFDL) has its "north" poles on the boundary as shown here: <a class="moz-txt-link-freetext" href="https://www.gfdl.noaa.gov/wp-content/uploads/pix/user_images/mw/bipolar.gif" target="_blank">https://www.gfdl.noaa.gov/wp-content/uploads/pix/user_images/mw/bipolar.gif</a>

The ORCA/NEMO tripolar grids have the "north" poles within the modified regions but not on the boundary as shown in my original post: <a class="moz-txt-link-freetext" href="http://www.geomar.de/typo3temp/pics/globe_grid2_14_b8edb639ae.png" target="_blank">http://www.geomar.de/typo3temp/pics/globe_grid2_14_b8edb639ae.png</a> 

This complicates things...


____________________________________ 

Dr. Sébastien Villaume 
Analyst 
ECMWF Shinfield Park, 
Reading RG2 9AX, UK 
+44 7825 521592 
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:sebastien.villaume@ecmwf.int" target="_blank">sebastien.villaume@ecmwf.int</a> 
____________________________________

----- Original Message -----
From: "James Orr" <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:James.Orr@lsce.ipsl.fr" target="_blank"><James.Orr@lsce.ipsl.fr></a>
To: "Karl Taylor" <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:taylor13@llnl.gov" target="_blank"><taylor13@llnl.gov></a>
Cc: <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:cf-metadata@cgd.ucar.edu" target="_blank">cf-metadata@cgd.ucar.edu</a>
Sent: Thursday, 30 March, 2017 23:01:54
Subject: Re: [CF-metadata] CF compliant tripolar grid representation

The IPSL and CNRM cimate models that participated in CMIP5 both used the NEMO 
model (ORCA2 and ORCA1 configurations) with tripolar grids.  Both provided 
output the was CF compliant.

James

On Thu, 30 Mar 2017, Karl Taylor wrote:

</pre>
<blockquote type="cite">
<pre>Hi Sebastien,

More than one group stored output on a tripolar grid in CMIP5.  I'm pretty 
sure they did it in a CF-conforming way.  I know at least some of the GFDL 
model output was reported on a tripolar grid, as described at 
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://nomads.gfdl.noaa.gov/CM2.X/oceangrid.html" target="_blank">http://nomads.gfdl.noaa.gov/CM2.X/oceangrid.html</a> (or search on "tripolar 
grid" for additional links).  You could look to their example, and see if you 
think it is done correctly.

I don't think extensions or modifications to CF are needed for tripolar 
grids.

best regards,
Karl

On 3/30/17 9:42 AM, Jim Biard wrote:
</pre>
<blockquote type="cite">
<pre>Sébastien,

If I'm not mistaken, we would need to propose a new grid_mapping to be 
added to the Conventions that would define a Tripolar Coordinate Reference 
System, along with any attributes that don't currently exist that are 
needed to complete the definition. I did a search for a standard tripolar 
CRS in proj4 or epsg, and was unable to find one. Is it possible to make 
such a definition?

Regarding the standard names for your X and Y coordinate variables, I think 
you could use "projection_x/y_coordinate" once a grid_mapping has been 
defined. Of course you could always leave the attribute off, since a 
standard_name attribute is not a requirement.

If making a new grid_mapping is not feasible, you could request standard 
names along the lines of mesh_grid_i_index and mesh_grid_j_index. These 
standard names would (on reading their definitions) make it clear that the 
measurements are on a mesh grid for which there is no CRS. At least that's 
what comes to mind at the moment.

Grace and peace,

Jim

On 3/30/17 11:52 AM, Sebastien Villaume wrote:
</pre>
<blockquote type="cite">
<pre>Hello all,

I am looking for the best approach to describe in a CF compliant way the 
tripolar grids usually used in NEMO configurations.

Basically, the difference with a usual bipolar grid (north pole-south 
pole) is that the north pole is split into 2 poles moved over Canada and 
Russia (to have distortions/singularities not over the ocean). A good 
visual representation can be found here:

<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://www.geomar.de/typo3temp/pics/globe_grid2_14_b8edb639ae.png" target="_blank">http://www.geomar.de/typo3temp/pics/globe_grid2_14_b8edb639ae.png</a> 
everything south of the green line (40degN) is identical to a regular 
grid, but everything north of it is computed using a technique described 
here:

Madec, G. and M. Imbard, 1996 : A global ocean mesh to overcome the north 
pole singularity. Clim. Dyn., 12, 381–388.


The usual NEMO output of the grid looks like this:

     float longitude(y, x) ;
         longitude:standard_name = "longitude" ;
         longitude:units = "degrees_east" ;
         longitude:long_name = "longitude" ;
     float latitude(y, x) ;
         latitude:standard_name = "latitude" ;
         latitude:units = "degrees_north" ;
         latitude:long_name = "latitude" ;


Basically both latitudes and longitudes need to be specified for each grid 
point, hence lat and lon are 2D arrays. This is not a problem itself but I 
would like to give more information through maybe grid_mapping or crs so 
it is clear that the grid is tripolar. This is useful information if one 
want to project/interpolate this back to a more regular representation.

Looking at the CF conventions, I can see that grids can be fairly nicely 
documented but nothing for tripolar grids.

Is there some documentation/guidelines on how to derive a proper 
grid_mapping/crs with valid attributes for tripolar grids?

I would also like to add to my netcdf file a way to better describe axes:

     double y(y) ;
         y:units = "1" ;
         y:long_name = "j-index of mesh grid" ;
         y:standard_name = ??? ;
     double x(x) ;
         x:units = "1" ;
         x:long_name = "i-index of mesh grid" ;
         x:standard_name = ??? ;

what would be the standard name of these?

Thanks,

____________________________________

Dr. Sébastien Villaume
Analyst
ECMWF Shinfield Park,
Reading RG2 9AX, UK
+44 7825 521592
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:sebastien.villaume@ecmwf.int" target="_blank">sebastien.villaume@ecmwf.int</a>  ____________________________________
_______________________________________________
CF-metadata mailing list
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:CF-metadata@cgd.ucar.edu" target="_blank">CF-metadata@cgd.ucar.edu</a>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://mailman.cgd.ucar.edu/mailman/listinfo/cf-metadata" target="_blank">http://mailman.cgd.ucar.edu/mailman/listinfo/cf-metadata</a>
</pre>
</blockquote>
<pre>-- 
CICS-NC <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="http://www.cicsnc.org/" target="_blank"><http://www.cicsnc.org/></a> Visit us on
Facebook <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="http://www.facebook.com/cicsnc" target="_blank"><http://www.facebook.com/cicsnc></a>    *Jim Biard*
*Research Scholar*
Cooperative Institute for Climate and Satellites NC <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="http://cicsnc.org/" target="_blank"><http://cicsnc.org/></a>
North Carolina State University <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="http://ncsu.edu/" target="_blank"><http://ncsu.edu/></a>
NOAA National Centers for Environmental Information <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="http://ncdc.noaa.gov/" target="_blank"><http://ncdc.noaa.gov/></a>
/formerly NOAA’s National Climatic Data Center/
151 Patton Ave, Asheville, NC 28801
e: <a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:jbiard@cicsnc.org" target="_blank">jbiard@cicsnc.org</a> <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="mailto:jbiard@cicsnc.org" target="_blank"><mailto:jbiard@cicsnc.org></a>
o: +1 828 271 4900

/Connect with us on Facebook for climate 
<a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="https://www.facebook.com/NOAANCEIclimate" target="_blank"><https://www.facebook.com/NOAANCEIclimate></a> and ocean and geophysics 
<a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="https://www.facebook.com/NOAANCEIoceangeo" target="_blank"><https://www.facebook.com/NOAANCEIoceangeo></a> information, and follow us on 
Twitter at @NOAANCEIclimate <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="https://twitter.com/NOAANCEIclimate" target="_blank"><https://twitter.com/NOAANCEIclimate></a> and 
@NOAANCEIocngeo <a class="moz-txt-link-rfc2396E" href="https://twitter.com/NOAANCEIocngeo" target="_blank"><https://twitter.com/NOAANCEIocngeo></a>. /




_______________________________________________
CF-metadata mailing list
<a class="moz-txt-link-abbreviated" href="mailto:CF-metadata@cgd.ucar.edu" target="_blank">CF-metadata@cgd.ucar.edu</a>
<a class="moz-txt-link-freetext" href="http://mailman.cgd.ucar.edu/mailman/listinfo/cf-metadata" target="_blank">http://mailman.cgd.ucar.edu/mailman/listinfo/cf-metadata</a>
</pre>
</blockquote>
<pre></pre>
</blockquote>
<pre></pre>
</blockquote>
<br>
<div class="moz-signature">-- <br>
<div style="color:rgb(0,0,0); font-family:Helvetica; font-size:medium; font-style:normal; font-variant:normal; font-weight:normal; letter-spacing:normal; line-height:normal; orphans:2; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; widows:2; word-spacing:0px; word-wrap:break-word">
<span class="Apple-style-span" style="border-collapse:separate; color:rgb(0,0,0); font-family:Helvetica; font-style:normal; font-variant:normal; font-weight:normal; letter-spacing:normal; line-height:normal; orphans:2; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; widows:2; word-spacing:0px; border-spacing:0px">
<div style="word-wrap:break-word"><span class="Apple-style-span" style="border-collapse:separate; font-family:Helvetica; font-style:normal; font-variant:normal; font-weight:normal; letter-spacing:normal; line-height:normal; orphans:2; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; widows:2; word-spacing:0px; border-spacing:0px">
<div style="color:rgb(0,0,0); font-family:Helvetica; font-style:normal; font-variant:normal; font-weight:normal; letter-spacing:normal; line-height:normal; orphans:2; text-indent:0px; text-transform:none; white-space:normal; widows:2; word-spacing:0px; word-wrap:break-word">
<table style="max-width:100%; border-collapse:collapse; border-spacing:0px; color:rgb(51,51,51); font-size:14px; font-family:Times; line-height:12px" border="0" cellpadding="2" cellspacing="2" width="500">
<tbody>
<tr>
<td align="center" height="71" width="71"><span style="font-size:11px"><span style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"><a href="http://www.cicsnc.org/" style="color:rgb(38,58,143); text-decoration:none; font-weight:bold" target="_blank"><img alt="CICS-NC" src="cid:part1.E0761680.38A21EA4@cicsnc.org" style="max-width:80%; height:auto; vertical-align:middle; border:0px">
</a>Visit us on <br>
<a href="http://www.facebook.com/cicsnc" style="color:rgb(38,58,143); text-decoration:none; font-weight:bold" target="_blank">Facebook
</a></span></span></td>
<td valign="top"><span style="font-size:11px"><span style="font-family:arial,helvetica,sans-serif"><b>Jim Biard</b>
<br>
<b>Research Scholar</b> <br>
<a href="http://cicsnc.org/" style="color:rgb(38,58,143); text-decoration:none; font-weight:bold" target="_blank">Cooperative Institute for Climate and Satellites NC
</a><br>
<a href="http://ncsu.edu/" style="color:rgb(38,58,143); text-decoration:none; font-weight:bold" target="_blank">North Carolina State University
</a><br>
<a href="http://ncdc.noaa.gov/" style="color:rgb(38,58,143); text-decoration:none; font-weight:bold" target="_blank">NOAA National Centers for Environmental Information
</a><br>
<i>formerly NOAA’s National Climatic Data Center</i> <br>
151 Patton Ave, Asheville, NC 28801 <br>
e: <a href="mailto:jbiard@cicsnc.org" style="color:rgb(38,58,143)" target="_blank">
jbiard@cicsnc.org</a> <br>
o: +1 828 271 4900 <br>
<br>
<i style="color:Gray">Connect with us on Facebook for <a href="https://www.facebook.com/NOAANCEIclimate" style="color:rgb(38,58,143)" target="_blank">
climate</a> and <a href="https://www.facebook.com/NOAANCEIoceangeo" style="color:rgb(38,58,143)" target="_blank">
ocean and geophysics</a> information, and follow us on Twitter at <a href="https://twitter.com/NOAANCEIclimate" style="color:rgb(38,58,143)" target="_blank">
@NOAANCEIclimate</a> and <a href="https://twitter.com/NOAANCEIocngeo" style="color:rgb(38,58,143)" target="_blank">
@NOAANCEIocngeo</a>. </i></span></span></td>
</tr>
</tbody>
</table>
<br>
</div>
</span></div>
</span></div>
</div>
</div>
</div>
</div>
</body>
</html>