气候变化及其诊断实习报告.doc

气候变化及其诊断实习报告姓名： 学号：20091349026班级：2009级气候一班实习一（1）实习目的：编fortran程序，求500hPa高度场的气候场、距平场、标准化场，标准差场，并能用Grads做出图形。（2）程序：program dlimplicit none parameter N=37,M=17,nyr=4,nmon=12real h(N,M,nmon,nyr),s(N,M,nmon),qh(N,M,nmon),bzc(N,M,nmon,nyr),jp(N,M,nmon,nyr)integer ix,iy,it,ittopen(1,file=f:/sx/h500/h500.grd,form=binary)open(2,file=f:/sx/h500/h500.dat)open(3,file=f:/sx/h500/qh500.grd,form=binary)open(4,file=f:/sx/h500/jp500.grd,form=binary)open(5,file=f:/sx/h500/bzc.grd,form=binary)open(6,file=f:/sx/h500/bzh.grd,form=binary) do itt=1,nyr do it=1,nmon read(1) (h(ix,iy,it,itt),ix=1,N),iy=1,M) write(2,1000) (h(ix,iy,itt,itt),ix=1,N),iy=1,M) end do end docall qhc(h,qh)call jpc(h,s,qh,jp)call bzcc(h,s,qh,jp,bzc)call bzhh(h,qh,s,jp,bzc)1000 FORMAT(37f8.1)end program !气候场subroutine qhc(h,qh)implicit noneparameter N=37,M=17,nyr=4,nmon=12real h(N,M,nmon,nyr),s(N,M,nmon),qh(N,M,nmon)integer ix,iy,it,itts=0do it=1,nmon do ix=1,N do iy=1,M do itt=1,nyr s(ix,iy,it)=s(ix,iy,it)+h(ix,iy,it,itt) end do qh(ix,iy,it)=s(ix,iy,it)/nyr end do end do end do do it=1,nmon write(3) (qh(ix,iy,it),ix=1,N),iy=1,M) end do 1000 FORMAT(37f8.1) end subroutine qhc !求距平场 subroutine jpc(h,s,qh,jp) implicit none parameter N=37,M=17,nyr=4,nmon=12real h(N,M,nmon,nyr),s(N,M,nmon),qh(N,M,nmon),jp(N,M,nmon,nyr)integer ix,iy,it,ittcall qhc(h,qh) do it=1,nmon do iy=1,M do ix=1,N do itt=1,nyr jp(ix,iy,it,itt)=h(ix,iy,it,itt)-qh(ix,iy,it) end do end do end do end do do itt=1,nyr do it=1,nmon write(4) (jp(ix,iy,itt,itt),ix=1,N),iy=1,M)end do end do 1000 FORMAT(37f8.1)end subroutine jpc!求标准差场subroutine bzcc(h,s,qh,jp,bzc) implicit none parameter N=37,M=17,nyr=4,nmon=12 real h(N,M,nmon,nyr),s(N,M,nmon),qh(N,M,nmon),jp(N,M,nmon,nyr),bzc(N,M,nmon) integer ix,iy,it,ittcall qhc(h,qh)call jpc(h,s,qh,jp) bzc=0 do it=1,nmon do iy=1,M do ix=1,N do itt=1,nyr bzc(ix,iy,it)=bzc(ix,iy,it)+(jp(ix,iy,it,itt)*2) end do bzc(ix,iy,it)=sqrt(bzc(ix,iy,it)/4) end do end do end do do it=1,nmon write(5) (bzc(ix,iy,it),ix=1,N),iy=1,M) end do 1000 FORMAT(37f8.1) end subroutine bzcc !求标准化场subroutine bzhh(h,qh,s,jp,bzc)implicit none parameter N=37,M=17,nyr=4,nmon=12real h(N,M,nmon,nyr),s(N,M,nmon),qh(N,M,nmon),jp(N,M,nmon,nyr),bzc(N,M,nmon),bzh(N,M,nmon,nyr)integer ix,iy,it,ittcall qhc(h,qh)call jpc(h,s,qh,jp) call bzcc(h,s,qh,jp,bzc) bzh=0do itt=1,nyr do it=1,nmon do iy=1,M do ix=1,N bzh(ix,iy,it,itt)=jp(ix,iy,it,itt)/bzc(ix,iy,it) end do end do end do end dodo itt=1,nyr do it=1,nmon write(6) (bzh(ix,iy,itt,itt),ix=1,N),iy=1,M) end do end do 1000 FORMAT(37f8.1) end subroutine bzhh（3）所绘图形如下： 1月份气候场上图是500hpa高度场1982年1月要素气候场分布图，从图中可以分析出：该要素沿纬向变化趋势比较平缓，中低纬地区随着经度的增大（东经）而减小，中高纬地区随着经度的增大而减小，且随着纬度的增大（北半球）而逐渐减小。在110E150E处该要素的气候场分布比60E110E密集。7月份气候场上图是500hpa高度场1982年7月要素气候场分布图，从图中可以分析出：在纬度35N40N的地区，该要素气候场沿纬向趋势平缓，且自西向东越密集，在中低纬地区，沿纬向差异较大，变化显著，60E90E地区值明显小于90E150E区域的值。 在130E，25N处有一高值中心，在60E90E的12N30N地区有一低值中心。1月份距平场上图是500hpa高度场1982年1月要素距平场分布图，从图中可以分析出：该要素距平沿纬度变化趋势明显，从20N左右至40N距平值递增，从赤道至20N距平值递减，在100E，35N处有一个高值中心，在60E，25N和130E，22N处分别有一个低值中心。7月份距平场上图是500hpa高度场1982年7月要素距平场分布图，从图中可以分析出：距平值沿纬向变化较大，自西向东先变大再变小，在130E左右又变大，距平零线自5N延伸至40N ，跨度较大，在60E，40N和135E，35N处各存在一低值中心。1月份标准差场上图是500hpa高度场1982年1月要素标准差场分布图，从图中可以分析出：标准差值沿纬向波动明显，在80E120E的区域内呈轻微上升趋势，其余区域自西向东略微呈下降趋势，从25N至40N，自南向北逐渐增大，在110E到150E区域的值总体明显比60E100E处大，60E70E，25N40N处略微呈下降趋势，在100E，17N和112E，25N处分别存在一个低值中心。7月份标准差场上图是500hpa高度场1982年7月要素标准差场分布图，从图中可以分析出：该要素纬向分布无明显连续的变化趋势，呈现多个中心，在62E，17N，132E，7N和103E，40N处分别存在一个低值中心，在90E，15N处存在一个略微高于周围区域的高值中心，在140E150E，25N处存在一个明显的高值中心，在150E，40N处呈现最高值等值线。1月份标准化场上图是500hpa高度场1982年1月要素标准化场分布图，从图中可以分析出：零线自西向东连续且波动较大，在零线北侧都为大于零的等值线，且自南向北先逐渐增大，在30N，100E处存在一个高值中心；在零线南侧均为小于零的等值线，且自北向南逐渐减小，在20N，115E处存在一个低值中心，从20N往南逐渐增大。7月份标准化场上图是500hpa高度场1982年7月要素标准化场分布图，从图中可以分析出：距平零线自5N延伸至40N，其余数值等值线连续性体现不明显，呈现多个高低值中心，在65E，20N和120E，32N处分别存在一个低值中心，在140E，12N处有一个略微小的低值中心，在78E，27N处存在一个高值中心。在105E，40N处的等值线值明显是区域中最大的。实习二（1）实习目的：根据表中所给7月平均降水资料，选择与自己所在地和邻近点上海站，计算两者的相关系数。（2）程序program ex_02parameter (n=160,m=60)integer p(n,m)integer i,jreal x1,x2,y1,y2,sx1,sx2,sy1,sy2,r1,r2open (1,file=h:qihou160R16007.txt) read (1,*)(p(i,j),i=1,n),j=1,m)close(1) x1=0.0 y1=0.0 sx1=0.0 sy1=0.0 r1=0.0!=计算部分=do j=1,m x1=x1+p(54,j) y1=y1+p(56,j)end do x2=x1/m y2=y1/mdo j=1,m sx1=sx1+(p(54,j)-x2)*2 sy1=sy1+(p(56,j)-y2)*2end do sx2=sqrt(sx1/m) sy2=sqrt(sy1/m)do j=1,m r1=r1+(p(54,j)-x2)/sx2)*(p(56,j)-y2)/sy2)end do r2=r1/mprint*, r2end得到的结果是相关系数是0.406.（3）所绘图形如下：南京站和上海站的降水趋势大致一致，上海站略有推迟。但是南京站降水量明显比上海站降水量大。所以相关系数不高。实习三（1）实习目的：求要素的一元线性回归（2）程序：program abc implicit noneparameter N=17integer i,x(N) real avex,avey,y(N),sx,sy,a,b,sxy,sx2open(2,file=d:/sx/x.dat)open(3,file=d:/sx/y.dat)open(4,file=d:/sx/m.dat)sx=0sy=0do i =1,Nread(2,*) x(i)read(3,*) y(i)sx=sx+x(i)sy=sy+y(i)end do avex=sx/Navey=sy/Ncall f(x,y,avex,avey)end program!求回归方程subroutine f(x,y,avex,avey)implicit none parameter N=17,P=14.5integer i,x(N)real avex,avey,y(N),sxy,sx2,b,a,m,y2(N),cy,hy,FFsxy=0sx2=0do i=1,Nsxy=sxy+(x(i)-avex)*(y(i)-avey)sx2=sx2+(x(i)-avex)*2end dosxy=sxy/Nsx2=sx2/Nb=sxy/sx2a=avey-b*avexm=a+b*Pprint(y=,F8.3,f8.3,*x), a,bprint(y=,F8.3), m !求检验值cy=0hy=0do i=1,Ny2(i)=a+b*x(i)cy=cy+(y(i)-y2(i)*2hy=hy+(y2(i)-avey)*2print(f8.2), y2(i)end doFF=hy/(cy/(N-2)print(F=,f8.2),FFwrite(4,200)(y2(i),i=1,N)200 format(f8.2)end subroutine（3）程序运行结果：回归方程为： Y=40.588-0.021X F=9.13实习五（1）实习目的：根据数据，对海温场做EOF分析，画出第一特征向量及其时间系数，并分析其时空特征。（2）实习步骤1.利用给的fortran程序对以给的海温资料作标准化处理；2.利用处理后得到的资料编程求其对应的第一特征向量及时间系数