Используйте операторы netCDF. Либо cdo, либо nco.
Чтобы объединить ваши файлы во времени с cdo, просто:
cdo mergetime input_files output_file
и с использованием nco (согласно https://linux.die.net/man/1/ncrcat):
ncrcat input_files outputfile
Вы можете указать input_files с подстановочным знаком *. По сути, если ваши тысячи файлов названы так: file_000001.nc, file_000002.nc, ..., file_vwxyz.nc, выполните:
cdo mergetime file_* files.nc
Другой способ - просто зацикливать имена файлов и выполнять все операции с r или любым другим инструментом, который вы используете. Тем не менее, cdo или nco, являются правильными инструментами для вашей проблемы.