如何从带有日期时间索引的数据帧中减去带有月份索引的数据帧

Question

我有两个数据帧，一个叫做Clim，另一个叫做O3_mda8_3135Clim是一个数据帧，包括一年数据的月平均气象参数；以下是数据帧的示例：

Clim.head(12)
Out[7]: 
       avgT_2551  avgT_5330  ...  avgNOx_3135(ppb)  avgCO_3135(ppm)
Month                        ...                                   
1      14.924181  13.545691  ...         48.216128         0.778939
2      16.352172  15.415385  ...         36.110385         0.605629
3      20.530879  19.684720  ...         20.974544         0.460571
4      23.738576  22.919158  ...         14.270995         0.432855
5      26.961927  25.779007  ...         11.087005         0.334505
6      32.208322  31.225072  ...         12.801409         0.384325
7      35.280124  34.265880  ...         10.732970         0.321284
8      35.428857  34.433351  ...         11.916420         0.326389
9      32.008317  30.856782  ...         15.236616         0.343405
10     25.691444  24.139874  ...         24.829518         0.467317
11     19.310550  17.827946  ...         36.339847         0.621938
12     14.186050  12.860077  ...         49.173287         0.720708

[12 rows x 20 columns]

我还有数据框O3_mda8_3135，它是通过首先计算每个成分的8小时滚动平均值，然后找到臭氧的最大日值创建的，这就是为什么所有时间戳和指数都不同的原因。一年中每天每个气象参数都有一个值。以下是此数据帧的示例：

 O3_mda8_3135
Out[9]: 
                    date  Temp_C_2551  ...  CO_3135(ppm)  O3_mda8_3135
12   2018-01-01 12:00:00         24.1  ...         0.294       10.4000
36   2018-01-02 12:00:00         26.3  ...         0.202        9.4375
60   2018-01-03 12:00:00         22.8  ...         0.184        7.1625
84   2018-01-04 12:00:00         25.6  ...         0.078        8.2500
109  2018-01-05 13:00:00         27.3  ...           NaN        9.4500
                 ...          ...  ...           ...           ...
8653 2018-12-27 13:00:00         19.6  ...         0.115       35.1125
8676 2018-12-28 12:00:00         14.9  ...         0.097       39.4500
8700 2018-12-29 12:00:00         13.9  ...         0.092       38.1250
8724 2018-12-30 12:00:00         17.4  ...         0.186       35.1375
8753 2018-12-31 17:00:00          8.3  ...         0.110       30.8875

[365 rows x 24 columns]

我想知道如何从O3_mda8_3135中相应的列和行中减去Clim中的平均值。例如，我想从另一个数据框O3_mda8_3135，列名Temp_C_2551中1月份的每一天中减去1月份站点2551的平均温度值（avgT_2551数据框中的第1个月）

avgT_2551对应于另一个数据帧中的Temp_C_2551

有没有一个简单的方法可以做到这一点？我应该从datetime中提取月份并将其放入O3_mda8_3135数据帧的另一列中吗？我还是一个初学者，如果有任何建议或提示，我将不胜感激

我看到了这篇文章How to subtract the mean of a month from each day in that month?，但没有提供足够的信息让我了解正在执行的操作

Answer 1

多亏了堆栈溢出帖子，我自己找到了答案：）

我在与月份对应的两个数据框中创建了新列。我最初使用Clim = Clim.set_index('Month')将Clim中的索引设置为月份，因此我删除了该行。然后，我在O3_mda8_3135数据框中为Month创建了一列。之后，我根据“Month”列合并了两个数据帧，然后使用pd.sub函数减去我想要的列

下面是一些示例代码，很抱歉变量太长了，但是这个数据帧太大了

O3_mda8_3135['Month'] = O3_mda8_3135['date'].dt.month
O3_mda8_3135_anom = pd.merge(O3_mda8_3135, Clim, how='left', on=('Month'))
O3_mda8_3135_anom['O3_mda8_3135_anom'] = O3_mda8_3135_anom['O3_mda8_3135'].sub(O3_mda8_3135_anom['MDA8_3135'])

这些帖子帮助我回答了我的问题：

• python pandas extract year from datetime: df['year'] = df['date'].year is not working

• How to calculate monthly mean of a time seies data and substract the monthly mean with the values of that month of each year?

• Find difference between 2 columns with Nulls using pandas