气象统计方法实习报告Word格式文档下载.docx

1、1、 资料介绍及要求 102、 实习结果 10（1）、 MATLAB 程序 10（ 2 ）、程序运行结果 11（3）、结果分析 12实习五 对给定的海温数据进行 EOF分析 121、资料介绍 122、要求 123、实习结果： 12（1） 、 FORTRAN 源程序 12（2） 空间场和时间序列的 ctl 文件 14（ 3 ）运行结果 14（ 4）分析 15实习三（附加） 计算给定数据的 11 年滑动平均和累积距平 161、资料介绍 162、要求 163、实习结果 16实习四（附加） 求给定数据的多元线性回归方程 171、说明 172、要求 17 17（1）Matlab 源程序 17（2）运行结

2、果 21实习一 求 500hPa 高度场气候场、距平场和均方差场1、资料介绍有一 500hPa高度场资料，文件名 h500.dat,范围：60150E, 040N.时段： 1982.11985.12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. 3、实习结果

3、1）、FORTRA源程序program ex_gradsimplicit none integer,parameter:nx=37,ny=17,nz=4,nt=12integer i,j,iz,itreal var（nx,ny,nz,nt）,cl（nx,ny,nt）,sum,jp（nx,ny,nz,nt）,jfc（nx,ny,nt）! Opening fileopen（10,file=g:gradsdatah500.dat）do iz=1,nzdo it=1,ntread（10,1000）read（10,3000） （var（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）enddo100

4、0 format（2i7）2000 format（37f6.2）3000 format（37f8.1）4000 format（37f7.2）close（10）Outputopen（16,file=gradsdatah500.grd,form=binary） do iz=1,nzwrite（16） （var（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）Calculating the Climatological Fielddo i=1,nxdo j=1,nysum=0sum=sum+var（i,j,iz,it）enddo cl（i,j,it）=sum/4 enddo Output cli

5、mate-file open（12,file=gradsdataclimate.grd） do it=1,ntwrite（12） （cl（i,j,it）,i=1,nx）,j=1,ny） enddoCalculating the Anomalyjp（i,j,iz,it）=var（i,j,iz,it）-cl（i,j,it）enddo open（13,file=gradsdataanomaly.grd） !Output anomaly-filewrite（13） （jp（i,j,iz,it）,i=1,nx）,j=1,ny）Calculating the Mean-square Deviationdo

6、 j=1,ny sum=0sum=sum+（jp（i,j,iz,it）*2jfc（i,j,it）=sqrt（sum/4）Output mean-square deviation-fileopen（14,file=gradsdatadeviation.grdwrite（14） （jfc（i,j,it）,i=1,nx）,j=1,ny）end（2） 、 grads 文件open g:gradsdata*.ctl （* 为所求场对应的 ctl 文件名 ）set lat 0 40set lon 60 150set lev 500enable print g:gradsdata*.gmf （ * 为所求场

7、名称）i=1 while（i=48（ 或 12） set t i d h printc i=i+1 endwhile disable printJ（3）、实习结果1、原始场1982年1月1982年7月 结果分析：冬季（此处以 1月为代表）等高线分布整体平缓，表明高度场分布相对均匀，且北部接近极地位势 高度低，赤道地区位势高度高，这与太阳直射点在 1月在南半球，使北半球整体的辐射吸收随纬度增加而减小有关。 北半球的气块受热随纬度递增而递减， 因而膨胀率递减， 故南方接近赤道地区的气体膨胀 大，位势高，而北方近极地地区气体膨胀小，位势低。夏季（此处以 7月为代表），大洋上空出现副热带高压（ 588

8、线位置），在东亚地区存在较为明显的位 势高度槽，即东亚大槽。夏季在30 N以北的地区位于西风带中， 从图中可看出明显的西风带长波特征。除东亚大槽外， 在中亚地区也存在一长波槽， 这些槽线发生长波调整时， 会在部分地区发生较剧烈的天 气变化。此外，从图中可以看出， 1982年7月副热带高压脊线的平均位置位于 25 N ,125 E附近，我国华东地区位于副高北侧西南气流控制下，西南气流为水汽输送的主要通道，该地区发生降水较为频繁。从图中还可以看出冬夏季的位势高度分布存在明显差异，这与太阳直射点的年纪变化密切相关。2、气候场2月8月结果分析：气候场是多年数据中同时段的平均值序列，表征了区域内多年平均

9、的位势高度变化。从气候场图形可以看出多年平均的 500hPa高度场中，冬季（此处以多年平均的 2月气候场为代表） 等高线较平直， 大陆上等高线较稀疏， 而海洋上等高线较密集， 这表明大陆上空的位势高度变化率较海 洋小。此外，冬季等位势高度线分布平直，还说明冬季的天气变化显着。夏季（此处以多年平均的 8月气候场为代表）在太平洋上有副热带高压，副高是深厚的系统，所以 可以一直延伸到500hPa高度。东亚地区存在明显的西风带长波槽， 即东亚大槽，东亚大槽的移动和变化 配合副热带高压和夏季风的影响， 会使我国大部分地区天气造成强烈变化， 如形成大范围降水或强对流 天气。同时，孟加拉湾处存在一低涡。由于

10、高原的阻挡作用，这一系统对我国的影响并不显着。图中副 高脊线8月的多年平均位置位于30 N以北，且东部长波槽位于110 E附近，故由气候场分析，华北地区 位于长波槽前，又槽线受到副高的阻挡作用，因而华北地区容易形成降水。3、距平场1982年7月距平场指示了位势高度的震荡趋势，因距平的平均值为 0，则大于 0的值表明位势高度偏高，小于 0 的值表示位势高度偏低。从图中可看出冬季（此处以 1982年1月距平场做代表）在大陆位势高度为正距平，而在大洋则存在 明显的负距平。 则由距平场的性质得， 冬季在大洋上位势高度偏高， 在大陆上位势高度偏低。 其原因是， 海水的比热大于陆地，则冬季海洋温度比陆地高

11、，所以海洋上气块膨胀更多，位势高度更高。夏季（此处以 1982年7月距平场做代表）相反，大洋上位势高度偏低，而陆地偏高。在 70 E90 E附近位势偏高的原因在于夏季青藏高原接受太阳辐射使之在对流层中层形成热源， 位势高度因比大陆其他位置高。 由此可见，位势高度的变化不仅与海陆差异有关， 同时也与地形有关。 在海洋上副热带高压 所在的位置存在证据平值。4、均方差场6月12月结果分析 ：均方差场反应同一时段内的位势高度变化幅度的大小。由图可以看出， 整体位势高度在大陆上的变化幅度比海洋小， 且海洋上冬季的变化幅度比夏季大，而陆地上相反， 冬季的变化幅度比夏季小。 因为陆地的比热小， 所以陆地在夏

12、季白天与夜间的温差大于 冬季， 对应的高度场震荡就比冬季剧烈。 海洋上的位势高度变化幅度的影响方面温差为次要因素， 其主要受到副热带高压，西风带长波槽脊影响，位势高度根据天气系统的移动而变化，所以震荡幅度较大。 除受到天气系统影响外，海洋上的位势高度场还受到洋流等因素的影响。实习二 计算给定数据资料的简单相关系数和自相关系数1、资料介绍 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。滞后长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。度t最大取10）2、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

13、在滞后长度j=3、冬季序列在j=4最大。3、实习结果（1）、 Fortran 源程序PROGRAM EXAMIMPLICIT NONEINTEGER,PARAMETER:N=20INTEGER i,j,k,ty,tw,tywREAL:avr_y=0,avr_w=0,sy=0,sw=0,rxy=0,max_y=0,max_w=0,max_yw=0REAL y（N）,w（N）DATA y/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/DATA w/3.24,3.14,3.26,2.38,3.32,2.71,2.84,3.94,2.75,1.83,2.80,2.81,2.63,3.20,3.6