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1、set t 1set lon 60 150set z 1a=ave（u,t=1,t=48）d amean函数用法同上,但不加权2. aave函数aave（expr,xdim1,xdim2,ydim1,ydim2）求面积平均。expr：任何表达式xdim1：X 维数方向的起始维数表达式xdim2：X 维数方向的终止维数表达式ydim1：Y 维数方向的起始维数表达式ydim2：Y 维数方向的终止维数表达式1）aave函数采用地球坐标进行运算，运算时考虑了不同纬度的权重。Set x 1;set y 1a=aave（u,lon=110,lon=150,lat=0,lat=40）2）amean（）函数用

2、法同上，不加权。3. tmave（） 高级篇const（expr,contant设置部分网格点的值取为常数，所有非缺值值的expr的格点的值取为常数，如果加上选项-a，所有网格值设为指定的常数值。如果选项为-u，只把缺值值的格点设为常数值。display const（p,0,-u）将降水变量p的缺值值的格点值设为常数0。4. asum（）和asumg 对指定区域求和（二维求和）asum（expr;xdim1,xdim2,ydim1,ydim2）和asumg（expr;xdim1,xdim2,ydim1,ydim2） 对指定的区域求和（二维求和），asumg为不计任何权重求和。对于全球（0360

3、，-9090）范围可用以下方式表述：asum（expr,global）/asum（expr,g）5. sum（）和sumg（） 一维求和函数6. max（）/min（）（高版本）返回指定表达式的最大/最小值maxloc/minloc（）返回指定表达式的最大/最小值的维数值（格点）系列，使用这个命令后，括号内的维数自动固定。设定t/z/固定，看每个纬带上沿x方向的最大值d max（u,x=1,x=37）d maxloc（u,x=1,x=37） 7. vint函数vint（psexpr,expr,top）质量加权垂直积分函数，计算。psexpr表示地面气压变量，expr表示被积变量，top表示积分

4、上限（须为常数，单位hPa），本函数要求定义水平维数环境。如：vint（ps,u,100）表示对u变量从ps到100hPa进行质量加权垂直积分。4）gint（expr,dim1,dim2）普通积分函数（慎用）8. scorr（） 求空间相关系数两个场的空间相关系数是一个值，scorr函数之前的x/y维的设置没多大作用，函数会自动固定x/y维，但如果设时间维变动，得到的是相关系数时间序列。*时间序列set x 1;set y 1set z 1set t 1 48d tloop（scoor（u,v,x=1,x=37,y=1,y=17）剖面z-t：set z 1 2a=tloop（scoor（u,v

5、,x=1,x=37,y=1,y=17）d a9. tcorr（） 求时间相关函数10. 空间回归/时间回归reinitopen e:liugddataset z 1set t 1 set x 1set y 1corr=sregr（u,v,x=1,x=37,y=1,y=17）d corr-求回归系数，一个数值;cuave=aave（u,x=1,x=37,y=1,y=17）vave=aave（v,x=1,x=37,y=1,y=17）d corr*（u-uave）+vave-回归场值-*set z 1 2set t 1 48set x 1set y 1corr=tloop（sregr（u,v,x=1

6、,x=37,y=1,y=17）set x 1 37set y 1 17b=corr*（u-uave）+vaved ba=aave（u,x=1,x=37,y=1,y=17）set t 1*d tregr（a,u,t=1,t=48）-回归系数corr=tregr（a,u,t=1,t=48）aave1=ave（a,t=1,t=48）uave=ave（u,t=1,t=48）d corr*（a-aave1）+uave-回归值四、网格处理/平滑/差分函数1. const函数const（expr,constant设置部分网格点的值取为常数constant。所有非缺测格点处的expr值取为常数3）flag说明

7、：-a：所有网格点值均设定为指定的常数-u：把缺测格点处的expr值设定为常数。该函数对格点和台站资料均适用。display const（p,0,-u）将变量p在缺测格点处的值设为常数0。又如：在linefill图形类型的输出中，若须将其中的一条线设为水平直线： set lon -90 set lat -90 90 set gxout linefill set lev 500 display const（t,-20）;t-273.162. maskout函数maskout（expr,mask）标记函数。当mask所在的网格点值取为负值时，对应格点上的expr的值设定为缺测值；当mask所在的网

8、格点值取为正值时,对应格点上的expr值不变。该函数对格点和台站资料均适合。file 1中的tsfc表示全球地表温度（在海洋上为SST）资料，file 2中的mask表示海陆标记（海洋上为0，陆地上为1）资料，若需显示SST的分布，则可：maskout（tsfc,0.5 - mask.2）3. skip函数skip（expr,skipx,skipy）设定样本的取样密度。display skip（u,2）表示在x,y方向上对变量u隔一个网格点取一次值构成要显示的场，display skip（u,1,3）表示在y方向隔二个点取一次值，而x方向取所有的格点进行显示操作。该函数主要用于对矢量场的稀疏化

9、显示。4. cdiff函数cdiff（expr,dim）中央差分函数expr表示进行差分运算的量，dim 表示进行差分运算的维数方向，为X,Y,Z中的任一个字符。边界格点的运算值设为缺测。例如，以下运算是计算水平涡度，其效果与hcurl函数完全一样： define dv=cdiff（v,x） define dx=cdiff（lon,x）*3.1416/180 define du=cdiff（u*cos（lat*3.1416/180）,y）define dy=cdiff（lat,y）*3.1416/180display （dv/dx - du/dy）/ （6.37e6*cos（lat*3.141

10、6/180）以下运算是计算温度平流： define dtx=cdiff（t,x） define dty=cdiff（t,y） define dy=cdiff（lat,y）*3.1416/180 display -1*（u*dtx）/（cos（lat*3.1416/180）*dx）+v*dty/dy）/6.37e65. smth9函数smth9（expr）9点平滑函数。expr表示须平滑的表达式。该函数主要用于改善图形的输出质量，使其更加美观。当格点资料为1维时，9点平滑退化为3点平滑。6. tloop函数tloop（expr）通过循环时间维数逐个逐个局地固定时间维来求expr的值，即对expr

11、固定其时间维数求值，并在求值过程这对时间维进行逐个循环。典型用法是求面积平均的时间序列，由于aave函数要求时间维固定，这时必须通过tloop函数才能实现这一目的，见下例： set x 1 set y 1 set z 3 set t 1 31 d tloop（aave（ts,lon=0,lon=360,lat=-90,lat=90）为求ts变量的全球面积平均的时间序列，须用前四行语句来设定维数环境，即固定x,y,z,而让时间t变化，再用tloop函数，让aave在求面积平均时固定时间维，并逐时刻循环求值。7. 寻找特征值五、物理量计算/站点函数1. gr2stn函数gr2stn（grid_ex

12、pr,stn_expr）将格点值回插至台站值。grid_expr为代表格点资料的表达式，内插将采用该格点资料进行，stn_expr为代表台站资料的表达式，内插结果将放至其中。为检验客观分析资料的质量，可将客观分析后得到的格点资料回插到原来台站，看其与原始台站资料之间的差值大小，即：d t.3-gr2stn（t.1,t.3）其中file 1 为格点资料，file 3 为台站资料。2. coll2gr（）coll2gr（cnum将collect命令形成的资料阵列形成格点场。其中：cnum：采集资料序号；num：结果格点场的垂直层次值，缺省为10，若设为“-u”，则为所有采集的站点数据层次的集合。3

13、. hcurl函数hcurl（uexpr,vexpr）计算垂直涡度。uexpr表示U分量，vexpr表示V分量，风速单位用m/s。边界上的涡度值设定为缺测。d hcurl（u,v）4. hdivg函数hdivg（uexpr,vexpr）计算水平散度。5. tvrh2q函数tvrh2q（tvexpr,rhexpr）由虚温tvexpr和相对湿度rhexpr计算比湿。tvexpr的单位为0K，rhexpr的单位为百分比（取值范围0100），运算结果的单位为g/g。该函数仅适合用格点资料。6. tvrh2t函数tvrh2t（tvexpr,rhexpr）由虚温tvexpr和相对湿度rhexpr计算温度。

14、运算结果的单位为0K，其余说明参见tvrh2q函数。7. oacres函数oacres（grid_expr,stn_exprCressman内插函数，将台站资料插至格点上。grid_expr表示格点资料表达式，stn_expr表示台站资料表达式，选项radii表示影响半径，一般采用多个影响半径，它们之间用逗号分开，如：10,7,4,2,1（省缺值）。oacres（ts,ts.2） , oacres（ts,ts.2,12,8,5,4,3,2,1）8. stnave函数stnave（expr,dexpr1,dexpr22） 功能：台站资料时间平均函数。3） 说明：expr表示欲平均的台站资料表达式

15、；dexpr1表示起始时间；dexpr2表示结束时间；选项-m cnt 为质量控制项，表示参与平均运算的台站资料样本数最小不得少于cnt，否则运算结果设定为缺测。cnt的省缺值为1。stnave（ts,t=1,t=20,-m 10）表示对头20个时刻的ts进行平均，若样本数少于10，则平均的结果为缺测。9. stnmin函数stnmin（expr,dexpr1,dexpr2时段内台站资料最小值。参看stnave函数的说明。10. stnmax函数1） 格式：stnmax（expr,dexpr1,dexpr2时段内台站资料最大值。11. oabinoabin（gexpr,sexpr根据站点的位置

16、将观测资料放入单元格网中，若一个格网中有几个测站则取其平均以获得分析值。gexpr：有效的格点表达式；sexpr：有效的站点表达式。flag选项可为两种值：-f将值设为放入单元网格的第一个观测值，-c输出每个格网中的站点数。讲义（10） GrADS 描述语言及编程一、描述语言概述 描述语言是GrADS软件包中自带的高级语言，可以用于GrADS的高级操作，更方便地使用GrADS的功能。通过描述语言可以编写具有复杂功能的命令集（即gs文件）。二、gs文件中的两类型语句1. 描述语句：不用引号，需要经过编译的。2. 指令性语句：GrADS命令，需用引号括起来。通过描述语句来控制指令，描述语言用到指令

17、性语句中要用引号，即， i=1 set t i（或者set t i ）三、描述语言程序特点1. 程序通过GrADS的run命令来编译执行；run file-name options 2. 可以有变量、流程控制也可以执行GrADS的命令。3. 描述语言可以1）编写函数子程序，2）制作屏幕菜单，3）可以显示动画图形，4）可以使用从GrADS的query命令中得到的信息作注释等。描述语言的所有变量都是字符串型的，描述变量可以进行计算。流程控制是通过if/else/endif和while/endwhile语句块实现。循环过程可以用continue或break命令改变。变量中包含的或者由表达式结果产生的

18、字符串可以作为GrADS命令项使用。而由GrADS命令执行后产生的文字结果可以读入变量并在描述语言程序中使用。描述语言也支持函数子程序功能。四、描述语言的组成1. 一个描述语言程序是由许多语句组成,每个语句之间由换行号或分号分隔。2. 下面是GrADS描述语言中语句的类型：赋值语句 If / Else / Endif while / endwhile break / continue function header / return say / pull 3. 描述表达式描述表达式是由运算对象和运算符组成。运算对象：描述变量、子程序函数或常数；运算符：数学、逻辑或连结运算符。下面分别介绍变量、

19、运算符、表达式4、描述语言变量 1）构成变量名是由1至8个字符组成，以字母开头，仅可以包含字母和数字，变量名区分大小写。2）变量内容性质内容总是一个字符串，在有些运算中，字符串将被解释为数字。如果一个变量没有被赋值，那么它的值就是它的名字。 如果一个变量或字符串常数是一个具有正确格式的数字，可以进行某些数学运算，所得结果也是一个数字字符串。在GrAD描述语言中，有两个变量名由其内部使用：result 和 rc尽量避免使用这两个变量名。3）复合描述变量描述语言现在支持复合变量，利用它可以在描述语言程序中构造数组。复合变量名可以是一个由“”分隔的多个变量名的复合体。varname.i.j 这时，当

20、变量内容被调用时，如果i和j也是变量，那么i和j的内容将会被i和j的字符串值所替代。i = 10j = 3varname.i.j = 343在这个例子中，赋值语句相当于：varname.10.3 = 343 注意：i和j的字符串值可以是任何字符，但varname必须遵循描述变量名的规则，即：由字母和数字组成，须字母打头。因此复合变量名被替代后可以是任何字符串：i = a#$xxvarname.i = 343以上表示是允许的，但不能直接将变量名写为：varname.a#$xx = 343在i、j变量被替代前后，复合变量名的整个长度不能超过16个字符。在GrADS描述语言中不能设置过多的变量，因此

21、，不能利用复合变量产生一个大的数组，例如：i = 1while （i 大于 = 大于等于 , =, , =, +, -, *, /2）如果是非数值运算对象，下列运算符在运算时将出错：+, -, *, / 3）算术运算是以浮点形式进行的，如果结果是整数，那么结果字符串也是整数。在逻辑运算中，如果结果为真，给出一个字符1，如果为假，给出一个字符0。6. 表达式 描述语言的表达式包含运算对象、运算符和括号，在运算过程中各种运算符的先后顺序为： -, ! /, * +, - % =, != | 如果运算符在同一优先级上，则从左向右计算。运算对象可以是变量、字符串常数或子程序函数调用。1）字符型常数用单

22、或双引号括起来。而数值型常数可以不用引号括起来，但GrADS仍然认为是字符串常数。下面是一个字符串常数的例子：This is a string2）有些情况下，连结运算符是隐含的，当两个运算对象并列靠在一起，中间没有任何运算符时（中间可以有空格），隐含着中间是一个连结符。下列两个表达式是等价的。var1%var2%Stringvar1 var2 3）括号可以改变运算的先后顺序。7. IF语句块 程序执行流程可以通过if/else/endif语句控制，形式为： IF （表达式） 描述语言语句 else （可不用） endif （必须使用）下列语句是错误的：if （i=10） j=20你必须写三个语

23、句： if （i=10） j = 20 endif你也可以在同一行上写这三个语句：if（i=10）;j=20;endif; if语句块的执行依赖于表达式的结果，如果表达式的结果是一个0字符（结果为假），则else部分就被执行，如果表达式的结果是不为0的其它字符，则执行if部分。8. WHILE 语句块while语句块的格式为： while （表达式） 描述语言语句 endwhile 当表达式结果为真，即：是一个不为0的字符，循环就继续执行。 另外两个描述语言命令可以改变循环的执行，break可以立即中断循环，continue可以立即跳到循环体的开头，并重新计算表达式的结果。t = 1while

24、 （t10）set t tdisplay zif （rc!=0）; break; endif;t = t + 19. 函数及函数子程序 用户可以自己编制函数子程序，也可以使用描述语言的内部函数。在一般情况下，函数作为描述语言的表达式运算对象被调用。描述语言函数子程序总是得到一个单一的字符串结果，但可以有一个或多个字符串自变量，它的调用格式为： name（arg,arg,arg.）1）函数名遵循变量名的规则，自变量可以是表达式。2）如果函数子程序没有自变量，你仍然需要写上一对括号：name（） 3）在其它文件中的函数子程序不能调用。（其它文件中的描述语言程序可以通过GrADS的run命令执行） 4）可以通过函数子程序的定义语句在描述语言程序中构造自己的函数：function name（variable, variable, .） 要回到调用处，使用return语句： return 表达式 这里表达式可以省略，如果省略表达式，就返还一个空字符串（空字符串是）。函数的结果是return语句中表达式的结果。5）调用过程当一个函数子程序被