2013气象统计实习报告

实习一求500hPa高度场气候场、距平场和均方差场一、实习内容有一500hPa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。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。二、fortran程序programmainimplicitnoneintegerii,jj,mo,yrparameter(ii=37,jj=17,mo=12,yr=4)realvar(ii,jj,mo,yr)realclimate(ii,jj,mo),juping(ii,jj,mo,yr),junfang(ii,jj,mo)integeri,j,m,iyopen(5,file='d:\1\h500.dat')open(1,file='d:\1\h500aver.grd',form='binary')open(2,file='d:\1\h500juping.grd',form='binary')open(3,file='d:\1\h500junfang.grd',form='binary')doiy=1,4!读数据资料h500dom=1,12read(5,1000)read(5,3000)((var(i,j,m,iy),i=1,ii),j=1,jj)EnddoEnddo1000format(2i7)2000FORMAT(37F6.2)3000format(37f8.1)4000format(37f7.2)dom=1,mo!气候场doj=1,jjdoi=1,iiclimate(i,j,m)=0doiy=1,yrclimate(i,j,m)=climate(i,j,m)+var(i,j,m,iy)enddoclimate(i,j,m)=climate(i,j,m)/4enddoenddoenddowrite(1)(((climate(i,j,m),i=1,ii),j=1,jj),m=1,mo)doi=1,ii!距平场doj=1,jjdom=1,modoiy=1,yrjuping(i,j,m,iy)=var(i,j,m,iy)-climate(i,j,m)enddoenddoenddoenddowrite(2)((((juping(i,j,m,iy),i=1,ii),j=1,jj),m=1,mo),iy=1,yr)dom=1,mo!均方差场doi=1,iidoj=1,jjjunfang(i,j,m)=0doiy=1,yrjunfang(i,j,m)=junfang(i,j,m)+juping(i,j,m,iy)**2enddojunfang(i,j,m)=sqrt(junfang(i,j,m)/yr)enddoenddoenddowrite(3)(((junfang(i,j,m),i=1,ii),j=1,jj),m=1,mo)End三、图形显示1、气候场：t=7分析：7月份多年平均场在东部海面有高压中心，西部有低压中心。2、距平场：T=1982.7分析：对于7月份而言，1982年的高度场偏低，大部分地区为负距平。实习二计算给定数据资料的简单相关系数和自相关系数一、实习内容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）二、fortran程序programmainimplicitnoneintegeri,j,maxireal::k=0,sumx=0,sumy=0,xa,ya,sx,sy,r1,y(20),x(20),rx(10),ry(10)real::data1(20)=(/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/)real::data2(20)=(/3.24,3.14,3.26,2.38,3.32,2.71,2.84,3.94,2.75,1.83,2.8,2.81,2.63,3.2,3.6,3.4,3.07,1.87,2.63,2.47/)doi=1,20sumx=sumx+data1(i)sumy=sumy+data2(i)enddoxa=sumx/20;ya=sumy/20sumx=0;sumy=0doi=1,20sumx=sumx+(data1(i)-xa)**2；sumy=sumy+(data2(i)-ya)**2enddosx=sqrt(sumx/20);sy=sqrt(sumy/20)sumx=0;sumy=0doi=1,20x(i)=(data1(i)-xa)/sx；y(i)=(data2(i)-ya)/syenddodoi=1,20sumx=sumx+x(i)*y(i)enddor1=sumx/20;sumx=0print*,'简单相关系数为',r1doj=1,10doi=1,20-jsumx=sumx+x(i)*x(i+j)；sumy=sumy+y(i)*y(i+j)enddorx(j)=abs(sumx/(20-j))；ry(j)=abs(sumy/(20-j))sumx=0;sumy=0enddomaxi=1doi=1,10if(rx(i)=rx(maxi))thenmaxi=iendifenddoprint*,'年平均气温对应的j为',maximaxi=1doi=1,10if(ry(i)=ry(maxi))thenmaxi=iendifenddoprint*,'冬季平均气温对应的j为',maxiend三、运行结果显示实习三计算给定数据的落后交叉相关系数和偏相关系数一、实习内容根据下表北京冬季（12月~2月）气温资料计算：12月气温与1月和2月气温的落后交叉相关系数（滞后长度τ最大取10）和偏相关系数。在实习报告中给出程序。年份12月1月2月19511.0-2.7-4.31952-5.3-5.9-3.51953-2.0-3.4-0.81954-5.7-4.7-1.11955-0.9-3.8-3.11956-5.7-5.3-5.91957-2.1-5.0-1.619580.6-4.30.21959-1.7-5.72.01960-3.6-3.61.31961-3.0-3.1-0.819620.1-3.9-1.11963-2.6-3.0-5.21964-1.4-4.9-1.71965-3.9-5.7-2.51966-4.7-4.8-3.31967-6.0-5.6-4.91968-1.7-6.4-5.11969-3.4-5.6-2.01970-3.1-4.2-2.91971-3.8-4.9-3.91972-2.0-4.1-2.41973-1.7-4.2-2.01974-3.6-3.3-2.01975-2.7-3.70.11976-2.4-7.6-2.21977-0.9-3.5-2.31978-2.7-4.2-0.51979-1.6-4.5-2.91980-3.9-4.8-1.4二、fortran程序programmainimplicitnoneintegeriy,t,j,ireal::var(30,3),s12(10),s13(10),s1=0,s2=0,s3=0,a1,a2,a3,sum1=0,sum2=0,sum3=0,r12(10),r13(10),p12,p13,t12,t13,t23open(18,file='d:\grads\shiyan3.txt')!读入数据read(18,*)((var(iy,t),t=1,3),iy=1,30)doiy=1,30!求均值和标准差s1=s1+var(iy,1)s2=s2+var(iy,1)s3=s3+var(iy,1)enddoa1=s1/30；a2=s2/30；a3=s3/30doiy=1,30sum1=sum1+(var(iy,1)-a1)**2sum2=sum2+(var(iy,2)-a2)**2sum3=sum3+(var(iy,3)-a3)**2enddos1=sqrt(sum1/30);s2=sqrt(sum2/30);s3=sqrt(sum3/30);sum1=0;sum2=0;sum3=0doj=1,10!求12月和1月落后交叉相关系数r12以及12月和2月系数r13doi=1,30-jsum1=sum1+(var(i,1)-a1)*(var(i+j,2)-a2)sum2=sum2+(var(i,1)-a1)*(var(i+j,3)-a3)enddor12(j)=sum1/(30-j)/s1/s2；r13(j)=sum2/(30-j)/s1/s3sum1=0;sum2=0enddosum1=0;sum2=0;sum3=0print*,'12月和1月落后交叉相关系数r12(j)'!输出12月和1月落后交叉相关系数r12(j)以及12月和2月系数r13(j)doj=1,10print*,'j=',j,'时','r12=',r12(j)enddoprint*print*,'12月和2月落后交叉相关系数r13(j)'doj=1,10print*,'j=',j,'时','r13=',r13(j)enddoprint*doi=1,30!求12月和1月简单相关系数t12,求12月和2月t13,以及1月和2月t23sum1=sum1+(var(i,1)-a1)*(var(i,2)-a2)sum2=sum2+(var(i,1)-a1)*(var(i,3)-a3)sum3=sum3+(var(i,2)-a2)*(var(i,3)-a3)enddot12=sum1/30/s1/s2；t13=sum2/30/s1/s3；t23=sum3/30/s2/s3p12=(t12-t13*t23)/sqrt((1-t13**2)*(1-t23**2))!求12月和1月偏相关系数p12以及12月和2月系数p13p13=(t13-t12*t23)/sqrt((1-t12**2)*(1-t23**2))print*,'12月和1月偏相关系数p12=',p12!输出12月和1月偏相关系数p12以及12月和2月系数p13print*print*,'12月和2月偏相关系数p13=',p13end三、运行结果显示实习四求给定数据的一元线性回归方程一、实习内容利用下表数据，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19510.93219521.22519532.22019542.4261955-0.52719562.5241957-1.128195802419596.21519602.71619613.2241962-1.13019632.52219641.23019651.82419660.63319672.42619682.52019691.2321970-0.835二、fortran程序programmainimplicitnoneintegerireal::x(20),y(20),sumx=0,sumy=0,xa,ya,b,a,sx=0,sy=0,sxy=0,f,rxyopen(8,file='d:\shiyan.dat')doi=1,20read(8,*)y(i),x(i)enddodoi=1,20sumx=sumx+x(i)sumy=sumy+y(i)enddoxa=sumx/20ya=sumy/20doi=1,20sx=sx+(x(i)-xa)**2sy=sy+(y(i)-ya)**2sxy=sxy+(x(i)-xa)*(y(i)-ya)enddosx=sqrt(sx/20)sy=sqrt(sy/