2014年气象统计实习报告

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.FORTRANprogramsx1implicitnoneintegernx,ny,mo,yrparameter(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,irecopen(5,file='d:\study\form\shixione\h500.dat')doiy=1,4dom=1,12read(5,1000)read(5,3000)((var(i,j,m,iy),i=1,nx),j=1,ny)enddoenddoclose(5)!计算气候场atdot=1,12doj=1,nydoi=1,nxat(i,j,t)=0doit=1,4at(i,j,t)=at(i,j,t)+var(i,j,t,it)enddoat(i,j,t)=at(i,j,t)/4enddoenddoenddo!求距平场xddot=1,12doj=1,nydoi=1,nxxd(i,j,t,1)=0doit=1,4xd(i,j,t,it)=var(i,j,t,it)-at(i,j,t)enddoenddoenddoenddo!求均方差场sxdot=1,12doj=1,nydoi=1,nxsx(i,j,t)=0doit=1,4sx(i,j,t)=sx(i,j,t)+(var(i,j,t,it)-at(i,j,t))**2enddosx(i,j,t)=sqrt(sx(i,j,t)/4)enddoenddoenddo!写入气候场open(10,file='d:\study\form\shixione\at.grd',form='unformatted',access='direct',recl=nx*ny)irec=0dot=1,12irec=irec+1write(10,rec=irec)((at(i,j,t),i=1,nx),j=1,ny)enddoclose(10)!写入距平场open(11,file='d:\study\form\shixione\xd.grd',form='unformatted',access='direct',recl=nx*ny)irec=0doit=1,4dot=1,12irec=irec+1write(11,rec=irec)((xd(i,j,t,it),i=1,nx),j=1,ny)enddoenddoclose(11)！写入均方差场open(12,file='d:\study\form\shixione\sx.grd',form='unformatted',access='direct',recl=nx*ny)irec=0dot=1,12irec=irec+1write(12,rec=irec)((sx(i,j,t),i=1,nx),j=1,ny)enddoclose(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=1while(mon=12)'sett'mon'''dh''drawtitle1982year'mon'month''print''c'mon=mon+1endwhile'disableprint';距平场'reinit''enableprintd:\study\form\shixione\sx.gmf''opend:\study\form\shixione\sx.ctl''setgridoff''setgradsoff''setlat040''setlon60150''setlev500'year=1982while(year=1984)mon=1while(mon=12)'sett'mon'''dh''drawtitle500hPa'year'year'mon'monthanomaly''print''c'mon=mon+1endwhileyear=year+1endwhile'disableprint';均方差'reinit''enableprintd:\study\form\shixione\sx.gmf''opend:\study\form\shixione\sx.ctl''setgridoff''setgradsoff''setlat040''setlon60150''setlev500'mon=1while(mon=12)'sett'mon'''dh''drawtitle500hPa1982year'mon'monthMean-squareDeviation''print''c'mon=mon+1endwhile'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rPROGRAMEXAMIMPLICITNONEINTEGER,PARAMETER::N=20INTEGERi,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=0REALy(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,Navr_y=avr_y+y(i)avr_w=avr_w+w(i)ENDDOavr_y=avr_y/Navr_w=avr_w/N!简单相关系数DOj=1,Nsyy(j)=(y(j)-avr_y)**2sy=sy+syy(j)sww(j)=(w(j)-avr_w)**2sw=sw+sww(j)ENDDOsy=sqrt(sy/N)sw=sqrt(sw/N)DOj=1,Nr(j)=((y(j)-avr_y)/sy)*((w(j)-avr_w)/sw)rxy=rxy+r(j)ENDDOrxy=rxy/NPRINT(/'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),rxyk=0!自相关系数DOty=1,N/2DOi=1,N-tyrty(i)=((y(i)-avr_y)/sy)*((y(i+ty)-avr_y)/sy)rxy_ty(ty)=rxy_ty(ty)+rty(i)ENDDOrxy_ty(ty)=rxy_ty(ty)/(N-ty)rxy_ty(ty)=ABS(rxy_ty(ty))IF(rxy_ty(ty)max_y)THENmax_y=rxy_ty(ty)k=tyENDIFENDDOPRINT('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),kk=0DOtw=1,N/2DOi=1,N-twrtw(i)=((w(i)-avr_w)/sw)*((w(i+tw)-avr_w)/sw)rxy_tw(tw)=rxy_tw(tw)+rtw(i)ENDDOrxy_tw(tw)=rxy_tw(tw)/(N-tw)rxy_tw(tw)=ABS(rxy_tw(tw))IF(rxy_tw(tw)max_w)THENmax_w=rxy_tw(tw)k=twENDIFENDDOPRINT('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),kk=0END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19510.93219521.22519532.22019542.4261955-0.52719562.5241957-1.128195802419596.21519602.71619613.2241962-1.13019632.52219641.23019651.82419660.63319672.42619682.52019691.2321970-0.835答案：ˆ7.5-0.23yxF=20.18Fα=4.41，回归方程显著programsx4implicitnoneintegerireal::x(20),y(20),f1=0,f2=0,b,avx,avy,b0,sx=0,sy=0,sxy=0,f,rxydata(x(i),i=1,20)/32,25,20,26,27,24,28,24,15,16,24,30,22,30,24,33,26,20,32,35/data(y(i),i=1,20)/0.9,1.2,2.2,2.4,-0.5,2.5,-1.1,0,6.2,2.7,3.2,-1.1,2.5,1.2,1.8,0.6,2.4,2.5,1.2,-0.8/doi=1,20f1=f1+x(i)*y(i)enddoavx=sum(x)/20!求均值¦avy=sum(y)/20doi=1,20f2=f2+x(i)**2enddob=(20*f1-sum(x)*sum(y))/(20*f2-sum(x)**2)!求¨®bb0=avy-b*avxprint*,'b=',bprint*,'b0=',b0print*,'y=',b0,b,'x'doi=1,20sx=sx+(x(i)-avx)**2sy=sy+(y(i)-avy)**2sxy=sxy+(x(i)-avx)*(y(i)-avy)enddosx=sqrt(sx/20)sy=sqrt(sy/20)sxy=sxy/20rxy=sx*b/syf=rxy**2*18/(1-rxy**2)if(f4.41)print*,'F=',f,'Fα=4.41，回归方程显著i