气象程序设计及绘图实习报告

1、气象程序设计及绘图实习报告The final edition was revised on December 14th, 2020.实习要求：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文件、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）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Nhio34海温指数与1月份海平面气压相关图资料说明>

2、; Nino34指数：是1951年1月至2013年12月区（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：为1951至2013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1.2步骤：1用Fortran编写文件,计算1951-2013年1月Nino34海温指数与海平面气压相 关系数，计算结果保存于文件中；文件：program eximplicit nonerealt(63),p(73,144,63),r(

3、73,144),relation,z(63)character* 12 c(63)character*? a(63)integer i,j,kdo k=l,63 z(k)=p(i,j,k)end dor(ij)=relation(z,t.63)end doend doopen(5,file=,D:exprimentsgradsform open(7,file=,D:exprimentsgradsV)binary*)open(6Jile=,D:exprimentsgradsV) do i=l,63read(6；(AI2y)c(i)end dodo i=l,63read(c(i)；(A7；) a(

4、i),t(i)end dodo k=l,63read(5) (p(ij,k)j=l J44),i=l,73) end do! print *,p do i=l,73 doj=lJ44 open(8Jile=,D:exprimentsgradsform =,binary,)write(7/) (r(ij)j=l J44),i=l J3) write(8) (r(i,j)j= 1,144)4=1,73) endfunction relation(a,b,n)implicit noneinteger,intent(in):nreal5intent(in):a(n),b(n) real:relatio

5、n !返回的相关系数integer: :i,j !循环控制变量real:sfenzi,sfenmu 1 ,sfenmu2,s !力口法器real:amean,bmean !a,b 向量的平均值!计算平均值s=0.do i=l,ns=s+a(i)end doamean=s/ns=0.do i=l,ns=s+b(i)end dorelation=sfenzi/sqrt(sfenmu 1 *sfenmu2)end function relation保存于文件中。书写的数据描述文件：dset e:gradsqimotest 1 sipundefxdef 144 linear -180ydef 73 l

6、inear -90zdef 1 levels 1000tdef 63 linear jun 1951 1 yrvars 1sip 0 0 sea level pressureendvars编写文件：Yeinit,open e:gradsqiniotest 1V,set lev 10001fset Ion -180 180''set lat -90 901fsett r*set gxout shaded*set grads off,set black ''d sip''set gxout contour*'d sip',draw t

7、itle Lu Yu 0701,cbar 01fprintim e:gradsqimotest 1 white*bmean=s/n!计算相关系数sfenzi=0.sfenmul=0.sfenmu2=0.do i=l,nsfenzi=sfenzi+(a(i)-amean)*(b(i)-bmean)sfenmu l=sfenmu l+(a(i)-amean)*2sfenmu2=sfenmu2+(b(i)-bmean)*2 end do绘制1951-2013年1月Nino34海温指数与海平面气压相关系数图：WSH031951-2013年1月Nino34海温指数与海平面气压相关系数图2绘制1月份Nin

8、o34海温指数与7月份中国160站降水相关图： 资料说明> Nino34指数：是1951年1月至2013年12月区（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：是中国160站19512013年共63年7月降水资料，数 据是1951年7月各站降水量按照中各站顺序写入，该年160站都写入后 再写下1952年7月各站降水量， 直至2013年7月各站降水量按照中各站顺序写入；> 160站站点资料：是160站站号和纬度、经度资料，共有160行

9、。每行第 一个数据为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；步骤：用Fortran编写文件,计算1951-2013年 相关系数，计算结果保存于和文件中； program eximplicit noneinteger p(l60,63),i,j,kreals(63),r(l 60),relation,t(63),lon( 160),lat( 160),timcharacter* 12 c(63)character*? a(63)1月Nino34海温指数与7月160站降水character*8 stid(160)integer nlevjiflagopen(6,file=*E:gra

10、dsqimotest2V)open(5Jile=,E:gradsqimotest2V)open( 10,file=E:gradsqimotest 1V)do i=l J60read(10,*) stid(i)Jat(i),lon(i)end do print*,stid do j= 1,63 read (5,*) (p(i,j),i=l,160) end dodo i=l,63read(6；(A12y)c(i) end dodo i=l,63read(c(i)；(A7；) a(i),t(i) end do do i=lJ60 do j= 1,63s(j)=P(i，j) end dor(i)=r

11、elation(s,t,63) end do!print*,r tim=0 nlev=l nflag=lopen(7,file=,E:gradsqimotest2V) open(8Jile=,E:gradsqimotestlform=, binary1) do i=lJ60 write(7,*) stid(i),lon(i)Jat(i),tim.nlev,nflag,r(i) end do do i=l J60write(8)stid(i),lat(i)Jon(i),timjilev,nflag, r(i) end do nlev=0write(8)stid(l 60- l),lat(l 60

12、- l),lon(l 60- l),tim,nlev,nflag,r(l 60-1) endfunction relation(a.bji) 书写的数据描述文件； dset E:gradsqimotes12 station stnmap E:gradsqimotes12 UNDEFTITLE corrTDEF 1 linear jan 1951 ImoVARS 1 r 0 99 relation endvars 准备的站点映射文件；!本程序计算两列向量的相关系数!a,b分别是待计算的向量比是向量的长度，要求两列向量等长implicit noneinteger,intent(in):nrealj

13、ntent(in): :a(n),b(n)real:relation !返回的相关系数integer: :i,j !循环控制变量real:sfenzi,sfenmu 1 ,sfenmu2,s !力口法器 real:amean.bmean !a,b 向量的平均值 !计算平均值s=0.do i=l,ns=s+a(i)end doamean=s/ns=0.do i=l,ns=s+b(i)end do bmean=s/n!计算相关系数sfenzi=0.sfenmul=0.sfenmu2=0.do i=l,nsfenzi=sfenzi+(a(i)-amean)*(b(i)-bmean)sfenmu 1

14、=sfenmu 1 +(a(i)-amean)*2sfenmu2=sfenmu2+(b(i)-bmean)*2 end dorelation=sfenzi/sqrt(sfenniu 1 *sfenmu2) end function relationC:GrADS19win32grads.exega-> ! stnmapstnmap for GrADS Ursion 1.9 G-rc1Create the "map" file for using station data in gradsCommand line options：-help Just this help

15、- i the data descriptor file ( ctl) to map- uturn ON uerbose listing- query quiet mode- 0 DO NOT READ - used for templating and no variation in uariabl© s- MLLLL for -0 set max numbar of louels LLLL (e.g., -M1000 for 1000 le uels)- 1 create a machine specific uersion 1 map- 2 create a machine-I

16、NDEPENDENT version 2 map (the default for 1. 9.0-rc1 and aboveExample：stnmap -i station.data.ctlstnttiap -0 -M1O0 -i station-data.ctl ； do not road the dataEnter stn ctl filename：C:GrADS19win32grads.exestnniap -i station_data.ctlstnmap -0 *M1O0 -i station_.data.ctl ； do not road the dataEnter stn ct

17、l filename： D：exprimentsgradscorr7.ctlName of binary data set： d：exprimentsgradscorr.7.datNumber of times in the data set： 1Number of surface uariables： 1Number of leuel dependent variables： 0Starting scan of station data binary file.Binary data file open： d：xprimentsgradscorr.7.datProcessing time =

18、 1Time = 1 has stn count = 160Max reports per time： 160 reports at t = 1Max data elements in largest report： 1Uersion 2 Station map file created： D：expriments9radscorr7.mapstnmap： WARNING!? This stnmap file can only be accessed by GrADS Version 1.9.0- rc1stnmap: WARNING!? However, GrADS Version 1.9.

19、0-rd can read both versionsstnmap： COMMENT - use the -1 command line option to create a map for older GrA DS versionsoa->准备GrADS画站点图时插值时所需格点数据和及其描述文件（已提供）； 编写文件，绘制1951-2013年1月Nino34海温指数与7月中国160站降水相关 系数图，保存于文件中。Yeinit*| 'open E:gradsqimotest2V*open E:gradsqimotes12V ,set lat 3 54',set Ion 70 135''define a=oacres(g/'define al=maskout(a/'define aa=smth9(aI)1set gxout shaded' 'set cmin O''d aafset gxout contour set ccolor 2''d aa''set grads off,draw title Lu Yu 0701print1*s