气象统计实习报告优质文档.docx

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气象统计实习报告优质文档

实 习 报 告 书

课程名称：

气象统计方法课程实践

姓名：

学号：

班级：

级气科班

\\*实习一求500hPa高度场气候场、距平场和均方差场

实习时间：

第9周周三1、2节

1.资料介绍

有一500hPa高度场资料，文件名h500.dat，范围：

60~150E，0~40N.

时段：

1982.1~1985.12共48个月。

水平分辨率：

2.5*2.5，格点数：

37*17。

2．要求

编fortran程序，求500hPa高度场的

（1）气候场；

（2）距平场；

（3）均方差场。

并能用Grads做出图形,实习报告中气候场、距平场、均方差场任意给出两张图，图注要清楚，即要注明是哪个时间的图形，并做简单分析。

注：

h500.For给出了如何用fortran读取ASCII码资料h500.dat.

⏹FORTRAN

programsx1

implicitnone

integernx,ny,mo,yr

parameter（nx=37,ny=17,mo=12,yr=4）

realvar（nx,ny,mo,yr）

realat（nx,ny,mo）,xd（nx,ny,mo,yr）,sx（nx,ny,mo）

integeri,j,m,t,it,iy,irec

open（5,file='d:

\study\form\shixione\h500.dat'）

doiy=1,4

dom=1,12

read（5,1000）

read（5,3000）（（var（i,j,m,iy）,i=1,nx）,j=1,ny）

enddo

enddo

close（5）

!

计算气候场at

dot=1,12

doj=1,ny

doi=1,nx

at（i,j,t）=0

doit=1,4

at（i,j,t）=at（i,j,t）+var（i,j,t,it）

enddo

at（i,j,t）=at（i,j,t）/4

enddo

enddo

enddo

!

求距平场xd

dot=1,12

doj=1,ny

doi=1,nx

xd（i,j,t,1）=0

doit=1,4

xd（i,j,t,it）=var（i,j,t,it）-at（i,j,t）

enddo

enddo

enddo

enddo

!

求均方差场sx

dot=1,12

doj=1,ny

doi=1,nx

sx（i,j,t）=0

doit=1,4

sx（i,j,t）=sx（i,j,t）+（var（i,j,t,it）-at（i,j,t））**2

enddo

sx（i,j,t）=sqrt（sx（i,j,t）/4）

enddo

enddo

enddo

!

写入气候场

open（10,file='d:

\study\form\shixione\at.grd',form='unformatted',access='direct',recl=nx*ny）

irec=0

dot=1,12

irec=irec+1

write（10,rec=irec）（（at（i,j,t）,i=1,nx）,j=1,ny）

enddo

close（10）

!

写入距平场

open（11,file='d:

\study\form\shixione\xd.grd',form='unformatted',access='direct',recl=nx*ny）

irec=0

doit=1,4

dot=1,12

irec=irec+1

write（11,rec=irec）（（xd（i,j,t,it）,i=1,nx）,j=1,ny）

enddo

enddo

close（11）

！

写入均方差场

open（12,file='d:

\study\form\shixione\sx.grd',form='unformatted',access='direct',recl=nx*ny）

irec=0

dot=1,12

irec=irec+1

write（12,rec=irec）（（sx（i,j,t）,i=1,nx）,j=1,ny）

enddo

close（12）

1000format（2i7）

2000format（37F6.2）

3000format（37f8.1）

4000format（37f7.2）

endprogramsx1

⏹运行结果：

⏹Grads文件

气候场

'reinit'

'enableprintd:

\study\form\shixione\at.gmf'

'opend:

\study\form\shixione\at.ctl'

'setgridoff'

'setgradsoff'

'setlat040'

'setlon60150'

'setlev500'

mon=1

while（mon<=12）

'sett'mon''

'dh'

'drawtitle1982year'mon'month'

'print'

'c'

mon=mon+1

endwhile

'disableprint'

;

距平场

'reinit'

'enableprintd:

\study\form\shixione\sx.gmf'

'opend:

\study\form\shixione\sx.ctl'

'setgridoff'

'setgradsoff'

'setlat040'

'setlon60150'

'setlev500'

year=1982

while（year<=1984）

mon=1

while（mon<=12）

'sett'mon''

'dh'

'drawtitle500hPa'year'year'mon'monthanomaly'

'print'

'c'

mon=mon+1

endwhile

year=year+1

endwhile

'disableprint';

均方差

'reinit'

'enableprintd:

\study\form\shixione\sx.gmf'

'opend:

\study\form\shixione\sx.ctl'

'setgridoff'

'setgradsoff'

'setlat040'

'setlon60150'

'setlev500'

mon=1

while（mon<=12）

'sett'mon''

'dh'

'drawtitle500hPa1982year'mon'monthMean-squareDeviation'

'print'

'c'

mon=mon+1

endwhile

'disableprint'

;

⏹运行结果：

上面图中只展示了部分而未全部添加

*实习二计算给定数据资料的简单相关系数和自相关系数

实习时间：

第10周周三1、2节

根据下表中年平均气温和冬季平均气温的等级数据进行下列计算：

1）计算两个气温之间的简单相关系数。

2）分别找出两个气温数据自相关系数绝对值最大的滞后时间长度。

（滞后长度τ最大取10）

要求：

实习报告中附出简单相关系数或自相关系数程序。

答案：

r=0.47

年平均气温在滞后长度j=7、冬季序列在j=4最大。

⏹FORTRAN

计算相关系数r

PROGRAMEXAM

IMPLICITNONE

INTEGER,PARAMETER:

:

N=20

INTEGERi,j,k,ty,tw,tyw

REAL:

:

avr_y=0,avr_w=0,sy=0,sw=0,rxy=0,max_y=0,max_w=0,max_yw=0

REALy（N）,w（N）

DATAy/3.4,3.3,3.2,2.9,3.4,2.8,3.6,3.0,2.8,3.0,3.1,3.0,2.9,2.7,3.5,3.2,3.1,2.8,2.9,2.9/

DATAw/3.24,3.14,3.26,2.38,3.32,2.71,2.84,3.94,2.75,1.83,2.80,2.81,2.63,3.20,3.60,3.40,3.07,1.87,2.63,2.47/

REALsyy（N）,sww（N）,r（N）,rty（N）,rtw（N）,rtyw（N）,rxy_ty（N）,rxy_tw（N）,rxy_tyw（N）

!

求两数组平均值

DOi=1,N

avr_y=avr_y+y（i）

avr_w=avr_w+w（i）

ENDDO

avr_y=avr_y/N

avr_w=avr_w/N

!

简单相关系数

DOj=1,N

syy（j）=（y（j）-avr_y）**2

sy=sy+syy（j）

sww（j）=（w（j）-avr_w）**2

sw=sw+sww（j）

ENDDO

sy=sqrt（sy/N）

sw=sqrt（sw/N）

DOj=1,N

r（j）=（（y（j）-avr_y）/sy）*（（w（j）-avr_w）/sw）

rxy=rxy+r（j）

ENDDO

rxy=rxy/N

PRINT"（/'1970-1989年全年平均气温与冬季平均气温的简单相关系数rxy=',f5.2）",rxy

k=0

!

自相关系数

DOty=1,N/2

DOi=1,N-ty

rty（i）=（（y（i）-avr_y）/sy）*（（y（i+ty）-avr_y）/sy）

rxy_ty（ty）=rxy_ty（ty）+rty（i）

ENDDO

rxy_ty（ty）=rxy_ty（ty）/（N-ty）

rxy_ty（ty）=ABS（rxy_ty（ty））

IF（rxy_ty（ty）>max_y）THEN

max_y=rxy_ty（ty）

k=ty

ENDIF

ENDDO

PRINT"（'全年平均气温绝对值最大自相关系数rxy_ty=',f7.4,/,'滞后时间长度k=',I2）",rxy_ty（k）,k

k=0

DOtw=1,N/2

DOi=1,N-tw

rtw（i）=（（w（i）-avr_w）/sw）*（（w（i+tw）-avr_w）/sw）

rxy_tw（tw）=rxy_tw（tw）+rtw（i）

ENDDO

rxy_tw（tw）=rxy_tw（tw）/（N-tw）

rxy_tw（tw）=ABS（rxy_tw（tw））

IF（rxy_tw（tw）>max_w）THEN

max_w=rxy_tw（tw）

k=tw

ENDIF

ENDDO

PRINT"（'冬季平均气温绝对值最大自相关系数rxy_tw=',f7.4,/,'滞后时间长度k=',I2）",rxy_tw（k）,k

k=0

END

⏹运行成果：

*实习四求给定数据的一元线性回归方程

实习时间：

第12周周三1、2节

利用下表数据，以环流指标为预报因子，气温为预报量，计算气温和环流指标之间的一元线性回归方程，并对回归方程进行检验。

年份

气温T

环流指标

1951

0.9

32

1952

1.2

25

1953

2.2

20

1954

2.4

26

1955

-0.5

27

1956

2.5

24

1957

-1.1

2