蒙古高压与中国气温关系分析

1、蒙古高压与中国气温关系分析6.1实验实习目的（1）掌握气象要素相互影响研究的基本方法。（2）进一步巩固FORTRA顺序结构和循环结构的程序设计方法和变量、函数、数组的使用方法，重点掌握外部文件对数据进行输入输出操作的方法。（3）掌握站点资料的数据结构。（4）掌握站点资料数据描述文件和站点映射文件的建立方法。（5）掌握站点资料生成格点资料的方法。（6）学习并掌握GrADS函数的使用方法，加强对oacres（）、maskout（）、amth9（） 等函数的理解。7）掌握GrADS变量的定义和使用方法。（8）巩固GrADS数据处理流程、绘图要素设置、基础绘图命令的使用方法，进 一步掌握描述语言的应用

2、方法。6.2实验实习内容6.2.1问题描述利用1951-2010年1月蒙古高压标准化强度指数（p.dat ）和1951-2010年1月 中国160站气温资料（t1601.dat ）,根据6.5节相关系数的计算方法计算 1951-2010年蒙古高压强度与中国160站气温的同期相关系数，绘制 1951-2010 年1月蒙古高压强度与中国气温的同期相关图，分析冬季蒙古高压强度与中国气温的相互影响关系。要求以“ *.dat ”和“ *.grd ”两种格式保存1951-2010年1 月蒙古高压强度与中国同期气温的相关等值线图，写上标题，画出黄河、长江， 并用阴影标记出相关区，分析之。6.2.2问题分析已

3、知1951-2010年一月蒙古高压标准化强度指数序列和1951-2010年中国160站1月气温站点资料。计算：1951-2010年1月蒙古高压强度与中国160站气温同期相关系数。绘制:1951-2010年1月蒙古高压强度与中国160站气温同期相关系图，写上 标题，并用阴影标记显著相关区。通过分析，首先用 FORTRA打开1951-2010年中国160站1月气温数据“ t1601.dat ”和1951-2010年蒙古高压强度指数“ p.dat ” ,根据6.5节中同期相关系数的计算 方法，编写计算相关系数的函数计算1951-2010年1月蒙古高压强度与中国160 站气温同期相关系数，并保存为“

4、ptcor1.dat ”和“ ptcor1.grd ”文件。根据教 材中站点资料数据描述文件和站点映射文件的建立方法，结合rain.map建立站点资料“ptcor1.grd ”的数据描述文件和站点映射文件；生成中国160站的格点文件“ grid.grd ”，注意“ grid.grd ”的数据描述文件中的时间描述说明一定要 与“ ptcor1.grd ”的数据描述文件一致。用GrADS编写.gs文件，完成将二进制站点资料文件“ ptcor1.grd ”插值到格 点文件“ grid.grd ”的格点上，并按照要求显示和保存图片。6.3实验实习要求（1）分析问题，理解所给出的方法与技术，理清问题思路

5、，分解任务，设计算 法。（2）输出数据采用有格式输入输出，使输出数据规范、醒目、简洁。（3） 用注释的方法指出程序中函数调用的起始和结束位置，并为函数进行注释。（4） 巩固顺序结构和循环结构的程序设计方法和变量、函数、数组的使用方法， 重点掌握外部文件对数据进行输入输出操作的方法。（5） 学习并掌握同期相关系数的求解方法，利用函数求 1951-2010年1月蒙古 高压强度与中国气温同期相关的160个相关系数，并以*dat和*grd两种格式保 存。（6） 掌握站点资料处理为二进制资料及其数据描述文件的建立方法，将相关系数 资料处理为“ ptcor.grd”，并为其书写数据描述文件“ ptcor.

6、ctl”。（7）结合“ rain.map”，掌握二进制站点资料的站点映射文件的建立方法。（8） 掌握与站点资料配备的格点资料的生成办法，生成“grib.grd ”文件及其数 据描述文件“ grib.ctl”。（9） 掌握二进制站点资料文件插值到格点文件的网格点上的方法，用GrADS创 建“ptcor.gs”文件，按照要求显示和保存1948-2010年1月蒙古高压强度与中国 160个气温同期相关系数图“ ptcor.gmf”，用红色和蓝色标识出显著正负相关区 域。6.4实验实习步骤（1）编辑 FORTRAN!序，生成“ mh-t-1.dat”和 mh-t-1.grd”文件。 编辑FORTRAN将

7、站点资料“ mh-t-1.dat”转换成格点数据“ mh-t-gr.grd” . 将站点资料插值到格点上，首先建立“ grid.grd”文件。在GrADS中运行“！ stnmap”命令，生成映射文件“ mh-t-gr.map”。 利用插值函数编写“ ptcor1.gs” ,并按照要求绘制1951-2010年1月蒙古高压 强度与我国气温同期相关图。 启动GrADS运行、绘制并保存1951-2010年1月蒙古高压强度与我国气温 同期相关图“ ptcor.gmf”。6.5实验实习关键技术X,y的n对观测资料捲必，.必 和力必,，yn，则样本的相关系数rxy可以这样计算：rxy1(xt x)(yt y

8、)n t 1(xt)2 1 n x)(6.1)(yty)26.6实验实习程序编写6.6.1计算1951-2010年1月蒙古高压强度与中国气温同期相关program shixiin teger,parameter: n=60,start=1951 character*® charlin teger i,jin teger(4) stati on,n stati onreal a( n),b( n),c(160, n),d( n),e( n),coope n(1,file='i:shixi2p.dat',form='formatted')ope n(2,f

9、ile='i:shixi2t1601.txt',form='formatted')ope n( 3,file='i:shixi2mh-t-1.dat',form='formatted')ope n(4,file='i:shixi2mh-t-1.grd',form='bi nary')read(1,*)(a(i),i=1, n)close(1)read(2,*)(c(i,j),i=1,160),j=1, n)close(2)do i=1,160do j=1,60b(j)=c(i,j)end docal

10、l biaozh un hua( n,a)call biaozh un hua( n,b)do j=1,60co=co+a(j)*b(j)end doco=co60write(3,'(f12.5)') cowrite(4) coend doclose(3)close(4)endsubrouti ne biaozh un hua( nn, ss)real ss( nn ),ave,varave=0.0var=0.0do j=1, nnave=ave+ss(j)end doave=ave/nndo j=1, nnvar=var+(ss(j)-ave)*2end dovar=var/

11、 nnvar=sqrt(var)do j=1, nnss(j)=(ss(j)-ave)/varend doend6.6.2站点数据转换成格点数据program mai nreal cor(160)ope n(1,file='i:shixi2mh-t-1.dat',form='formatted') do i=1,160read(1,*)cor(i)end doclose(1)call stn togrd(cor)endSubrout ine stn togrd(x)real lat(160),lo n(160),x(160)character*8 stid(16

12、0)ope n(2,file='i:shixi2chi na.dat')do 20 k=1,16020 read(2,'(f5.2,2x,f6.2)') lat(k),lo n(k)close(2)do 2 i=1,1602 stid(i)=char(i)ope n(9,file='i:shixi2mh-t-gr.grd',form='bi nary')TIM=0.0NLEV=1NFLAG=1do 40 i=1,160write(9) stid(i),lat(i),lo n(i),TIM,NLEV,NFLAG,x(i)40 con

13、 ti nueNLEV=0write(9) stid(i-1),lat(i-1),lo n(i-1),TIM,NLEV,NFLAG close(9) returnend6.6.3 生成160站的格点文件program mai nparameter (n x=71, ny=41)real lat( ny),l on(nx)real s(nx,ny)ope n(1,file='i:shixi2grid.grd',form='bi nary') lat(1)=15.0Ion (1)=70.0do j=1, ny-1lat(j+1)=lat(j)+1.0end dodo

14、 i=1, nx-1Ion (i+1)=lo n( i)+1.0end dodo i=1, nxdo j=1, nys(i,j)=1end doend dowrite(1) sclose(1)end6.6.4编写“ mh-t-gr.grd ”的数据描述文件dset i:shixi2mh-t-gr.grd dtype stati onstnmap i:shixi2china.map un def -999.0title Correlation of t and mh tdef 1 lin ear jan 1951 1mo vars 1r 0 99en dvars6.6.5编写“ grid.grd

15、 ”的数据描述文件dset i:shixi2grid.grdun def -999.0title Sample GRID Dataxdef 71 lin ear 70 1 ydef 41 lin ear 15 1 zdef 1 linear 1000 1 tdef 1 lin ear jan 1951 1mo vars 1 gd 0 99 en dvars6.6.6绘制1951-2010年1月蒙古高压强度与中国气温同期相关图'rei nit''open i:shixi2grid.ctl''open i:shixi2mh-t-gr.ctl''

16、;en able print i:shixi2ptcor.gmf'set map 1 1 1''set lon 72.5 137.5''set lat 17.5 55''set t 1''set mpdset hires chi na''set grid off'set grads off'defi ne a=oacres(gd,r.2,1.5)''defi ne a仁maskout(a,gd-0.5)''defi ne aa=smth9(a1)'&#

17、39;set gxout shaded''set xlopts 1 6 0.15''set ylopts 1 6 0.15''set clopts 0 6 0.12''set clevs -0.418 -0.333 -0.256 0.256 0.333 0.418''set ccols 4 3 7 0 7 3 4''d aa''set gxout con tour''set clab forced''set cthick 8''d aa''run i:shixi2southsea.gs'&