短期气候预测实习报告4—预测因子选择

短期气候预测实习报告实习4预测因子选择—合成分析法南京信息工程大学实验（实习）报告实验(实习)名称短期气候预测基础课程设计日期2016.10指导教师李忠贤系大气科学专业大气科学班次长望班姓名夏新露一、实习目的掌握短期气候预测因子的分析和选择，加深对夏季降水分布、环流异常在短期气候预测中物理机制的认识。二、实习要求熟悉资料和方法程序（提供部分子程序）；使用GRADS对结果进行绘图输出和文字分析，完成实习报告。三、实习内容计算1951-2005年夏季三类年雨型合成图；计算各类雨型的前期冬季高度场距平合成图，指出可能出现的遥相关型。资料：NCEP/NCAR再分析资料1948－2008年1～12月的500百帕月平均高度场资料范围（90°S-90°N,0-360°E)网格距2.5°×2.5°,纬向格点数144，经向格点数73资料为GRD格式，资料从南到北、自西向东排列，每月为一个记录，按年逐月排放。四、实习资料国家气候中心整编的6、7、8月降水量资料（时间段：1951~2010年，资料的格式参见readme.txt文件）1951-2005年雨型分类表：100一类雨型010二类雨型001三类雨型五、实习方法（1）降水距平百分率：iR某年夏季降水量R为1971-2000年夏季降水多年平均值%100RRRRPii（2）总体均值的t统计量：x、s分别代表样本均值和标准差0为总体均值n为样本量一、二、三类雨型的样本数分别为22、19和19。我们认为简单认为它们通过0.01显著性水平的t值分别为2.85，2.90，2.90，通过0.05显著性水平的t值都为2.09，2.11，2.11。六、实习步骤程序编写：（1）三类雨型合成图程序：realnsparameter(ns=55)integerddi(55,3)integere,f,greala,b,crealhh(144,73,12,65)realhj1(144,73,20),hj2(144,73,17),hj3(144,73,18),hjave(144,73)realhjjp1(144,73,20),hjjp2(144,73,17),hjjp3(144,73,18)realjppj1(144,73),jppj2(144,73),jppj3(144,73)open(15,file='ddi')open(16,file='hgt48-12500.grd',form='binary',STATUS='OLD')doit=1,65dok=1,12doj=1,73doi=1,144read(16)hh(i,j,k,it)enddo;enddo;enddo;enddoread(15,*)((ddi(i,j),j=1,3),i=1,55)print*,((ddi(i,j),j=1,3),i=1,55)a=0b=0c=0doi=1,55if(ddi(i,1)==1)thena=a+1nsxt0elseif(ddi(i,2)==1)thenb=b+1elsec=c+1endifenddoprint*,a,b,ce=0f=0g=0doi=1,55if(ddi(i,1)==1)thene=e+1doix=1,144doiy=1,73hj1(ix,iy,e)=hh(ix,iy,1,i)enddoenddoelseif(ddi(i,2)==1)thenf=f+1doix=1,144doiy=1,73hj2(ix,iy,f)=hh(ix,iy,1,i)enddoenddoelseg=g+1doix=1,144doiy=1,73hj3(ix,iy,g)=hh(ix,iy,1,i)enddoenddoendifenddodoi=1,144doj=1,73hjave(i,j)=0doit=1,55hjave(i,j)=hjave(i,j)+hh(i,j,1,it)enddohjave(i,j)=1./ns*hjave(i,j)enddoenddodoi=1,144doj=1,73doit=1,20hjjp1(i,j,it)=hj1(i,j,it)-hjave(i,j)enddoenddoenddodoi=1,144doj=1,73doit=1,17hjjp2(i,j,it)=hj2(i,j,it)-hjave(i,j)enddoenddoenddodoi=1,144doj=1,73doit=1,18hjjp3(i,j,it)=hj3(i,j,it)-hjave(i,j)enddoenddoenddodoi=1,144doj=1,73jppj1(i,j)=0doit=1,20jppj1(i,j)=jppj1(i,j)+hjjp1(i,j,it)enddojppj1(i,j)=1./a*jppj1(i,j)enddoenddodoi=1,144doj=1,73jppj2(i,j)=0doit=1,17jppj2(i,j)=jppj2(i,j)+hjjp2(i,j,it)enddojppj2(i,j)=1./b*jppj2(i,j)enddoenddodoi=1,144doj=1,73jppj3(i,j)=0doit=1,18jppj3(i,j)=jppj3(i,j)+hjjp3(i,j,it)enddojppj3(i,j)=1./c*jppj3(i,j)enddoenddoopen(21,file='g:\shixisi\gedian.grd',form='binary')doj=1,73doi=1,144write(21)jppj1(i,j)enddoenddodoj=1,73doi=1,144write(21)jppj2(i,j)enddoenddodoj=1,73doi=1,144write(21)jppj3(i,j)enddoenddowrite(*,*)stid(i),lat(i),lon(i),tim,nlev,nflag,cor(i)write(*,*)stid(i-1),lat(i-1),lon(i-1),tim,nlev,nflagend七、结果输出：1.1951－2010年夏季1类雨型年合成图：分析：主要多雨带位于黄河流域及其以北地区，江淮流域大范围少雨，梅雨偏弱并常有较明显的伏旱，江南南部至华南一般为次要多雨区。降水距平百分率的分布可以反映降水气候平均值的分布。该图为北方型的合成分析，由图中可以看出，我国蒙古至朝鲜半岛，为降水的正距平区，偏涝。其中内蒙古中部和鸭绿江附近，出现降水极大正距平值。同时，在新疆北部，也为正距平区，其正变动更为显著。而江淮地区则为负距平区，偏旱。可以推测这些年份夏季梅雨降水显著减少。2.1951－2010年夏季2类雨型年合成图：分析：由图可见我国东部的山东南部至江苏北部为正距平区，东海海上出现降水的正距平极大值。上述地区这些年份的降水较历年平均值偏大，为偏涝年份。而相对的，我国华南地区，特别是广西北部、湖南、贵州地区，为降水的负距平区，这些地区降水较历年平均值偏小，为偏旱年份。华北地区也为偏旱，但偏旱的程度并不十分显著，接近气候平均值。降水如此分布的原因，在中国天气课程上已经充分学习到，副热带高压控制我国华南地区，副高北部为降水大值区。3.1951－2010年夏季3类雨型年合成图分析：主要多雨位于长江流域或江南一带，淮河以北大部分地区及东南沿海地区少雨。该类型为为南方型，从图中可以看出，我国长江流域、华南地区均为降水正距平区，这些年份降水较历年平均值偏大，为偏涝年份。相对的，在我国华北地区，为降水负距平区，其中河北南部为降水负距平极大值区。第一类雨型前期4.前期冬季500hPa第一类型高度场距平合成图：分析可见，第一类雨型前期环流图上显示：阿留申低压和夏威夷高压同时增强，存在正位相的NPO。另外，北美高压存在正距平。这或许也是影响东亚夏季雨型的因素，其中因素有待进一步研究。5.前期冬季500hPa第二类型高度场距平合成图：分析可见，第二类雨型前期环流图上显示：阿留申低压和夏威夷高压同时减弱，存在负位相的NPO。另外，北美高压存在负距平。这或许也是影响东亚夏季雨型的因素，其中因素有待进一步研究。6.前期冬季500hPa第三类型高度场距平合成图：由此环流特征图可发现：并没有明显的前期遥相关型（或者是有待进一步发现新的遥相关型），但是从图中可知：北美高压具有正距平，其强度增强，阿留申低压其西部有所减弱，东部有所增强，或者认为阿留申低压增强东移。冰岛低压有所增强。从太平洋东部到北美到大西洋西部其环流距平值呈正负位相交替分布。北美高压加强东移。其中机制有待研究。