气象程序设计与绘图实习报告

1、WORD格式实习要求：专业资料整理WORD格式根据所提供的实习说明和资料，按要求完成实习内容；将完成的实习内容按步骤写入实习报告中，包括资料说明、Fortran 程序、 CTL件、 gs 文件、绘制的图形要求在图形上方用draw title 的方式添加标题，注明姓名拼音及学号文专业资料整理WORD格式? 根据所绘图形及查找相关文献，说明本次实习所求物理量场的意义。实习内容：? Nino34 海温指数与海平面气压相关图? Nino34 海温指数与中国 160 站降水相关图1. 绘制 1 月份 Nino34 海温指数与 1 月份海平面气压相关图 1.1 资料说明Nino34 指数： Nino34.

2、txt 是 1951 年 1 月至2021年 12 月 Nino3.4 区热带太平洋：西经 170 度 西经 120 度、北纬 5 度 南纬5 度区域平均海温指数资料，共有63行数据，每行数据第一个数字为年份，后面12 个数字为该年 1-12 月的海温指数；全球海平面气压月平均数据：slp.jan.grd 为 1951至2021年的 1 月全球海平面气压场二进制数据，年数为63 年，格点数144*73 ，水平分辨率2.5 *2.5 ；1.2 步骤：1 用 Fortran 编写 corr.grid.f90文件，计算 1951-2021年 1月 Nino34海温指数与海平面气压相关系数，计算结果保

3、存于corr.slp.grd 文件中；corr.grid.f90 文件：program cxwrite(7,(144F5.2) (r(i,j),j=1,144),i=1,73)implicit nonewrite(8) (r(i,j),j=1,144),i=1,73)realt(63),p(73,144,63),r(73,144),relation,z(63)endcharacter*12 c(63)function relation(a,b,n)character*7 a(63)implicit noneinteger i,j,kinteger,intent(in):nopen(5,file

4、=D:exprimentsgradsslp.jan.grd,freal,intent(in):a(n),b(n)orm=binary)real:relation ! 返回的相关系数open(6,file=D:exprimentsgradsnino34.txt)integer:i,j!循环控制变量do i=1,63real:sfenzi,sfenmu1,sfenmu2,s ! 加法器read(6,(A12) c(i)real:amean,bmean !a,b 向量的平均值end do!计算平均值do i=1,63s=0.read(c(i),(A7,F5.2) a(i),t(i)do i=1,ne

5、nd dos=s+a(i)do k=1,63end doread(5) (p(i,j,k),j=1,144),i=1,73)amean=s/nend dos=0.!print*,pdo i=1,ndo i=1,73s=s+b(i)do j=1,144end dodo k=1,63bmean=s/n! 计算相关系数z(k)=p(i,j,k)sfenzi=0.end dor(i,j)=relation(z,t,63)sfenmu1=0.end dosfenmu2=0.do i=1,nend do!print*,rsfenzi=sfenzi+(a(i)-amean)*(b(i)-bmean)open

6、(7,file=D:exprimentsgradscorr.slp.txt)sfenmu1=sfenmu1+(a(i)-amean)*2open(8,file=D:exprimentsgradscorr.slp.grd,sfenmu2=sfenmu2+(b(i)-bmean)*2form=binary)end do专业资料整理WORD格式relation=sfenzi/sqrt(sfenmu1*sfenmu2)end function relation保存于 corr.slp.grd 文件中。书写 corr.slp.grd 的数据描述文件1.ctl：dset e:grads2021 0706q

7、imotest1corr.slp.grdtitle slpundef -9.99e33xdef 144 linear -180 2.5ydef 73 linear -90 2.5zdef 1 levels 1000tdef 63 linear jun1951 1yrvars 1slp 0 0 sea level pressureendvars编写 1.gs 文件：reinitopen e:grads2021 0706qimotest11.ctlset lev 1000set lon -180 180set lat -90 90set t 1set gxout shadedset grads o

8、ffset black -0.2 0.2d slpset gxout contourd slpdraw title Lu Yu 20211301070cbar 1.0 0printim e:grads2021 0706qimotest11.png white;绘制 1951-2021年 1 月 Nino34 海温指数与海平面气压相关系数图：专业资料整理WORD格式1951-2021年 1 月 Nino34 海温指数与海平面气压相关系数图专业资料整理WORD格式2 绘制 1月份2.1 资料说明Nino34海温指数与7 月份中国160 站降水相关图：专业资料整理WORD格式Nino34 指数： N

9、ino34.txt 是 1951 年 1 月至2021年 12 月 Nino3.4 区热带太平洋：西经 170 度 西经 120 度、北纬5 度 南纬 5 度区域平均海温指数资料，共有63行数据，每行数据第一个数字为年份，后面12 个数字为该年1-12 月的海温指数；160 站降水资料： r1607.txt 是中国160 站 19512021年共 63 年 7 月降水资料，数据是 1951 年 7 月各站降水量按照id.txt 中各站顺序写入，该年160 站都写入后再写下 1952 年 7 月各站降水量，. ，直至2021年 7 月各站降水量按照id.txt中各站顺序写入；160 站站点资料：

10、id.txt 是 160 站站号和纬度、经度资料，共有160 行。每行第一个专业资料整理WORD格式数据为 8 位字符型的站号，后面两个数字分别为该站点纬度和经度；2.2 步骤：用 Fortran 编写 corr.station.f90 文件，计算 1951-2021年 1 月 Nino34 海温指数与 7 月 160 站降水相关系数，计算结果保存于corr.7.txt和 corr.7.grd 文件中；program cxr.7.grd,form=binary)implicit nonedo i=1,160integer p(160,63),i,j,kwrite(7,*) stid(i),lo

11、n(i),lat(i),tim,nlev,nflag,r(i)realend dos(63),r(160),relation,t(63),lon(160),lat(160),tido i=1,160mwrite(8)stid(i),lat(i),lon(i),tim,nlev,nflag,r(i)character*12 c(63)end docharacter*7 a(63)nlev=0character*8 stid(160)write(8)stid(160-1),lat(160-1),lon(160-integer nlev,nflag1),tim,nlev,nflag,r(160-1)

12、open(6,file=E:grads2021 0706qimotest2ninendo34.txt)function relation(a,b,n)open(5,file=E:grads2021 0706qimotest2r16!本程序计算两列向量的相关系数07.txt)!a,b 分别是待计算的向量open(10,file=E:grads2021 0706qimotest1id.!n 是向量的长度，要求两列向量等长txt)implicit nonedo i=1,160integer,intent(in):nread(10,*) stid(i),lat(i),lon(i)real,intent

13、(in):a(n),b(n)end doreal:relation ! 返回的相关系数print*,stidinteger:i,j!循环控制变量do j=1,63real:sfenzi,sfenmu1,sfenmu2,s ! 加法器read (5,*) (p(i,j),i=1,160)end doreal:amean,bmean !a,b 向量的平均值do i=1,63!计算平均值read(6,(A12) c(i)s=0.end dodo i=1,ndo i=1,63s=s+a(i)read(c(i),(A7,F5.2) a(i),t(i)end doend doamean=s/ndo i=1

14、,160s=0.do j=1,63do i=1,ns(j)=p(i,j)s=s+b(i)end doend dor(i)=relation(s,t,63)bmean=s/nend do!print*,r!计算相关系数tim=0sfenzi=0.nlev=1sfenmu1=0.nflag=1sfenmu2=0.open(7,file=E:grads2021 0706qimotest2cordo i=1,nr.7.txt)sfenzi=sfenzi+(a(i)-amean)*(b(i)-bmean)open(8,file=E:grads2021 0706qimotest1cor专业资料整理WORD

15、格式sfenmu1=sfenmu1+(a(i)-amean)*2 sfenmu2=sfenmu2+(b(i)-bmean)*2end do书写 corr.7.grd 的数据描述文件 2.ctl ； dset E:grads2021 0706qimotest2corr.7.dat dtype stationstnmap E:grads2021 0706qimotest2corr7.map UNDEF 2.5E33TITLE corrTDEF 1 linear jan1951 1moVARS 1r 0 99 relationendvars准备 corr.7.grd 的站点映射文件corr7.map

16、；relation=sfenzi/sqrt(sfenmu1*sfenmu2)end function relation专业资料整理WORD格式准备 GrADS 画站点图时插值时所需格点数据Grid.grd 和及其描述文件Grid161.ctl 已提供；编写 2.gs 文件，绘制1951-2021年 1 月 Nino34 海温指数与 7 月中国160 站降水相关系数图，保存于 corr.7.gmf文件中。reinitenableprintopenE:grads2021 0706qimotest1corr7.gmfE:grads2021 0706qimotest2grid161.ctlset gx

17、out shadedopen E:grads2021 0706qimotest22.ctlset cmin 0set lat 3 54d aaset lon 70 135set gxout contourdefine a=oacres(g,r.2)set ccolor 2define a1=maskout(a,g-0.5)d aadefine aa=smth9(a1)draw title Lu Yu 20211301070set grads offprintset mpdset cnworlddisable printset map 1 1 1专业资料整理WORD格式1951-2021年 1 月 Nino34 海温指数与7 月我国 160 站降水相关系数图分析：图 1 是 1951-2021年 1 月 Nino34 海温指数与海平面气压相关系数图，从图中可以看出，赤道中东太平洋地区海温指数和海平面气压成明显正相关，最大相关系数已超过 0.8；而赤道锡太平洋地区海温指数和海平面气压那么成负相关，最小相关系数低于 -0.6 。由此可以解释当发生厄尔尼诺事件时，由于赤道中东太平洋和秘鲁沿岸等地区海温上升，使沃克环流减弱，对中东太平洋地区的下沉气流产生负的影响，使中东太平洋地区海平面气压降低；与之相反，西太平洋地区