一个面向气象计算的交互式命令行工具。
WeatherCalculator CLI 旨在将一些常用的气象计算封装为简单的命令，通过统一的交互式 CLI 进行调用，并采用模块化结构，方便后续继续添加新的计算功能。
当前项目仍处于早期开发阶段，功能和接口可能发生变化。
目前支持：
- 风向、风速 → U/V 风分量
- U/V 风分量 → 风向、风速
- 根据海拔计算气压
- 根据气压和温度计算位温
- 根据温度和露点计算相对湿度
- 交互式命令行操作，结果、警告与错误使用不同颜色区分
- 参数校验：参数为空或格式错误时会提示并重新输入
- 参数与返回值均带有单位提示
- 模块化的计算函数与命令注册机制
- Windows 独立可执行文件
需要 Python 3.x 环境（开发环境使用 Python 3.13）。运行时仅依赖 Python 标准库，无需安装第三方依赖。
python main.py启动后，可以输入：
~ > help
查看当前支持的命令。
如果 Release 中提供了构建好的可执行文件，可以直接下载：
weathercalculator.exe
Windows 用户无需单独安装 Python，直接运行即可。也可以参考下方的「构建」一节自行构建。
| 命令 | 功能 | 参数 | 返回 |
|---|---|---|---|
cal-uv_wind |
风向、风速 → U/V 风分量 | dir（度）、speed（m/s） |
u、v（m/s） |
cal-dir-speed |
U/V 风分量 → 风向、风速 | u、v（m/s） |
dir（度）、speed（m/s） |
cal-prs |
从海拔计算气压 | altitude（m） |
pressure（hPa） |
cal-RH |
计算相对湿度 | T、Td（°C） |
RH（%） |
cal-th |
计算位温 | P（hPa）、T（K） |
th（K） |
help |
显示可用命令 | — | — |
exit |
退出程序 | — | — |
数值型返回值统一保留两位小数输出。
~ > cal-uv_wind
~/uv_wind.dir(deg) > 45
~/uv_wind.speed(m/s) > 1
~return.u(m/s) > -0.71
~return.v(m/s) > -0.71
这里采用气象学中的风向定义：
风向表示“风从哪里来”。
因此，45° 表示东北风，1 m/s 的东北风对应负的 U、V 分量。
~ > cal-dir-speed
~/uv_dir.u(m/s) > -0.7071
~/uv_dir.v(m/s) > -0.7071
~return.dir(deg) > 45.00
~return.speed(m/s) > 1.00
~ > cal-prs
~/press.altitude > 1000
~return.pressure(hPa) > 898.75
~ > cal-RH
~/RH.T(°C) > 20
~/RH.Td(°C) > 10
~return.RH(%) > 52.51
~ > cal-th
~/th.P(hPa) > 1000
~/th.T(K) > 290
~return.th(K) > 291.09
- 参数为空：提示「参数 xxx 不能为空。」，并重新询问该参数；
- 参数格式错误：提示「参数 xxx 的格式错误，请输入 float 类型的数据。」，并重新询问该参数；
- 在参数输入时按
Ctrl+C可取消当前命令； - 输入未注册的命令：提示「未知的命令：xxx」。
weathercalculator_cli/
├── main.py # 程序入口
├── cli.py # 交互式 CLI（命令注册表与输入/输出处理）
├── modules/
│ ├── uv_wind.py # U/V 风计算
│ ├── press.py # 气压相关计算
│ ├── th.py # 位温计算
│ └── RH.py # 相对湿度计算
├── LICENSE
├── .gitignore
└── README.md
build/、dist/、*.spec以及本地构建脚本已在.gitignore中忽略，不会提交到仓库。
项目采用计算逻辑与用户交互分离的设计。
例如，modules/uv_wind.py 只负责计算：
import modules.uv_wind as uv_wind
u, v = uv_wind.calculate_uv_windspeed(dir_deg, speed)而 cli.py 负责：
- 接收用户输入
- 转换参数类型
- 调用计算函数
- 输出计算结果
- 处理输入错误
这样可以在不修改核心计算函数的情况下继续扩展 CLI。
WeatherCalculator CLI 使用 cli.py 中的命令注册表 COMMANDS 管理 CLI 命令。
例如：
import modules.example as example
COMMANDS = {
"cal-example": {
"description": "示例计算",
"function": example.calculate,
"parameters": [
("value", "~/example.value > ", float),
],
"returns": [
"result",
],
},
}其中：
parameters的每一项为(参数名, 提示符, 类型转换函数)，CLI 会按顺序逐个询问，并自动完成空值与类型校验；returns为返回值名称列表，输出格式为~return.<名称>，数值统一保留两位小数；- 计算函数返回元组时按顺序对应
returns，返回单个值时会被自动包装成元组； - 返回值数量与
returns长度不一致时会提示错误。
因此，添加新的计算功能时，可以主要关注三个部分：
- 在
modules/下实现计算函数（只负责计算，不处理输入输出） - 在
cli.py顶部导入该模块 - 在
COMMANDS中注册命令
无需为每一个新功能重新编写一套 CLI 流程。
项目使用 PyInstaller 构建 Windows 独立可执行文件。
pyinstaller -F --clean --name weathercalculator main.py-F表示生成单文件可执行文件，产物为dist/weathercalculator.exe；--clean在构建前清理 PyInstaller 缓存；- 由于项目入口为
main.py，PyInstaller 会自动分析 Python 模块之间的import关系，并将项目所需的 Python 代码打包到可执行文件中。
首次构建后会在项目根目录生成 weathercalculator.spec，之后可以复用该配置：
pyinstaller --clean weathercalculator.spec工作目录中的 build.ps1 会先清理旧的 build/、dist/ 目录再调用上述 PyInstaller 命令，方便一键构建（该脚本未纳入版本控制）。
当前主要面向：
- Windows 10 / 11
- Python 3.x（开发环境使用 Python 3.13）
- PyInstaller（仅构建时需要）
项目运行时只依赖 Python 标准库（sys、math），因此不需要复杂的第三方运行环境。
后续可能加入：
- 更多气象计算公式
- 位势高度与气压层相关计算
- 风场及热力参数计算
- 更完善的参数验证（取值范围与物理合理性检查）
- 更丰富的 CLI 输出（如对齐表格、单位切换）
- 命令别名与输入历史
- 配置文件支持
- 更完善的帮助系统
- 更多独立计算模块
具体功能将根据实际使用需求逐步增加。
- 最新发布版本：v0.2.1
- 当前
master分支包含尚未发布的变更：计算模块统一移入modules/包，CLI 增加彩色输出、单位提示与参数校验。
项目目前处于早期开发阶段，因此未来版本可能会调整命令名称、交互方式以及内部接口。
MIT License