GrADS实习报告完整版

精品文档.南京信息工程大学实验（实习）报告实验（实习）名称基于NCAR/NCEP再分析资料的降水和气温的气候特征分析日期2016.10得分指导教师孙晓娟系大气科学专业大气科学班次长望实验班姓名夏新露实习目的了解NCEP/NCAR再分析数据记得数据结构。通过NCEP/NCAR再分析数据集，掌握FORTRAN有格式输入输出语句（Read、Print、Write）的读写四维数据的方法。掌握FORTRAN多维数组的定义和使用方法。掌握隐式do循环的使用方法。巩固FORTRAN顺序结构概念和顺序结构程序设计方法。掌握GrADS对“*.nc”文件的读取方法。掌握GrADS中fwrite写出二进制数据的方法。掌握GrADS中While循环的使用方法。掌握GrADS中变量的定义和使用方法。掌握四维“*.grd”数据格式建立数据描述文件（*.ctl）的方法。巩固GrADS的基本操作命令的使用方法。掌握GrADS对contour和shaded图形类型的设置方法以及两种绘图类型的图形要素设置方法。掌握GrADS中基础绘图命令的设置方法。掌握GrADS中printim生成文件（*.gmf、*gif、*.png）的方法。实习内容问题描述利用1948-2010年NCAR/NCEP月平均气温和降水再分析资料（nc格式文件），分析1月气温和降水气候特征。要求利用Fortran提取1948-2010年1月数据并进行计算，以“*.grd”格式保存1948-2010年1月气温、降水气候场数据，用GrADS生成1948-2010年1月气温、降水气候二维等值线和二维填色图两种格式叠加的图像，书写标题，并在高温、低温中心标记“H”和“L”。保存并分析之。问题分析已知：1948-2010年NCAR/NCEP月降水和气温再分析资料。绘制：1948-2010年1月气温、降水气候图。通过分析，首先用Grads将从NCAR/NCEP月气温和降水再分析资料（nc格式文件）中提取气温和降水1月逐年数据，并保存为为grd格式文件，再用Fortran程序利用grd格式资料按照公式求得气温和降水的气候值，用GrADS绘制二者的气候图，分析1948-2010年1月蒙古高压气候特征。实习步骤分析问题，理清算法和程序，设计和编写程序。书写“air1948-2010-1.gs”和“pre1948-2010-1.gs”从NCAR/NCEP再分析资料（nc格式），利用fwrite提取1月逐年数据，生成气温、降水1月的二进制数据“air1.grd”、“pre1.grd”，编写1月气温、降水资料“air1.grd”、“pre11.grd”的数据描述文件“air1.ctl”、“pre1.ctl”。启动软件开发环境MicrosoftDeveloperStudio。在D盘上创建新工作区shixi05。在工作区shixi2内创建新项目shixi05。在项目shixi21内创建源程序文件“shixi05.f90”，编辑输入源程序文本，打开1948-2010年1月气温、降水资料“air1.grd”、“pre1.grd”，根据求均值公式求得1948-2010年1月气温、降水气候场值。编译、构建、运行、调试Fortran程序，生成1948-2010年1月气温、降水气候场数据“tc1.grd”、“pc1.grd”。打开记事本，编写“tc1.grd”和“pc1.grd”的数据描述文件“tc1.ctl”和“pc1.ctl”。利用GrADS的基本绘图命令和contour、shaded要素设置方法以及基本绘图命令，利用printim和enableprint两种输出图像方法及输出图像格式设置，编写“tc1.gs”和“pc1.gs”。启动GrADS，运行、调试“tc1.gs”和“pc1.gs”，保存气温、降水气候图“tc1.gmf”、“pc1.gmf”或者“tc1.gif”、“pc1.gif”。分析1948-2010年1月气温、降水的气候特征。程序设计：提取NCAR/NCEP再分析资料中1月气温、降水二进制数据（1）air1948-2010-1.gs'reinit''sdfopenE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\air.mon.mean.nc''setgxoutfwrite''setfwriteE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\air1.grd''setx1144''sety173'i=1while(i<=756)'sett'i'''dair'i=i+12endwhile'disablefwrite';（2）pre1948-2010-1.gs'reinit''sdfopenE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pr_wtr.eatm.mon.mean.nc''setgxoutfwrite''setfwriteE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pre1.grd''setx1144''sety173'i=1while(i<=756)'sett'i'''dpr_wtr'i=i+12endwhile'disablefwrite';编写“air1.grd”、“pre1.grd”数据描述文件“air1.ctl”和“pre1.ctl”（1）air1.ctldsetE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\air1.grdtitleairtemperatureofNCEPReanalysisinJanundef-9.96921e+36xdef144linear02.5ydef73linear-902.5zdef1linear01tdef63linear00Z01JAN19481yrvars1air0t,y,xWinterAirTemperatureendvars（2）pre1.ctldsetE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pre1.grdtitleprecipitablewaterofNCEPReanalysisinJanundef-9.96921e+36xdef144linear02.5ydef73linear-902.5zdef1linear01tdef63linear00Z01JAN19481yrvars1pr_wtr0t,y,xprecipitablewaterinJanendvars计算1948-2010年1月气温、降水气候值FORTRAN程序如下：programex05parameter(it=144,jt=73,lt=63)dimensionair(1:it,jt,lt),pre(1:it,jt,lt),tc1(1:it,jt),pc1(1:it,jt)open(1,file='E:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\air1.grd',form='binary')dol=1,ltread(1)((air(i,j,l),i=1,it),j=1,jt)enddoclose(1)open(2,file='E:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pre1.grd',form='binary')dol=1,ltread(2)((pre(i,j,l),i=1,it),j=1,jt)enddoclose(2)doj=1,jtdoi=1,ittc1(i,j)=0pc1(i,j)=0enddoenddo!求每个格点1月气温、降水气候值doj=1,jtdoi=1,itdol=1,lttc1(i,j)=tc1(i,j)+air(i,j,l)/63pc1(i,j)=pc1(i,j)+pre(i,j,l)/63enddoenddoenddoopen(3,file='E:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\tc1.grd',form='binary')write(3)((tc1(i,j),i=1,it),j=1,jt)close(3)open(4,file='E:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pc1.grd',form='binary')write(4)((pc1(i,j),i=1,it),j=1,jt)close(4)End编写“tc1.grd”、“pc1.grd”数据描述文件“tc1.ctl”、“pc1.ctl”tc1.ctldsetE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\tc1.grdtitleairtemperatureNCEPReanalysisinJanundef-9.96921e+36xdef144linear02.5ydef73linear-902.5zdef1linear01tdef63linear00Z01JAN19481yrvars1air0t,y,xAirTemperatureendvarspc1.ctldsetE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pc1.grdtitlewinterprecipitablewaterNCEPReanalysisundef-9.96921e+36xdef144linear02.5ydef73linear-902.5zdef1linear01tdef1linear00Z01JAN19481yrvars1pr_wtr0t,y,xWinterprecipitablewaterendvars绘制1948-2010年1月气温、降水气候图tc1.gs'reinit''openE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\tc1.ctl''setgradsoff''setx1144''sety173''sett1''setgxoutshaded''dair''setgxoutcontour''setcsmoothon''drawtitleThetemperatureinJanfrom1948to2010''setclabon''dair''setstring3c1.2''drawstring43.5H''drawstring9.824.22H''setstring11c1.2''drawstring2.875.33L''drawstring4.106.50L''drawstring8.643.58L''drawstring2.551.46L''printimE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\tc1.png';pc1.gs'reinit''enableprintE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pc1.gmf''openE:\daqi\GrADS\gradsSHIXI\shixi5\pc1.ctl''setgradsoff''setlon0360''setlat-9090''sett1''setgxoutshaded''dpr_wtr''setgxoutcontour''setcsmoothon''drawtitleThep