短期气候预测实习报告六

1、南京信息工程大学实验（实习）报告实验（实习）名称 短期气候预测实习 日期11.29得分 指导教师 系 专业 年级 班次姓名Trichtu 学号实习目的：掌握短期气候预测中物理统计预测的基本步骤。实习要求：能运用提供的资料和方法子程序，编写或补充完成程序当中的部分片断，了解区域降水的预测方法及其建立过程，输出实验要求的相应结果，并就方法对区域降水的拟合及试验预测效果进行分析。实习内容：利用前期1月的海温关键区（Nino3.4指数）和环流特征量（西太平洋副高脊线、西太平洋副高西伸脊点、亚洲极涡面积、南方涛动指数）等前期冬季预测因子；运用多元回归方法，对1952-2001年华北夏季降水建立预测方程；

2、对2002-2008年进行多元回归预测试验；实习资料：前期1月的Nino3.4指数（来自CPC）西太平洋副高脊线、西太平洋副高西伸脊点、亚洲极涡面积、南方涛动指数（来自中国气象局整编的74个环流指数）、夏季华北区域10站的降水量距平百分率。实习方法：回归分析(mregrssion.for)是用来寻找若干变量之间统计关系的一种方法，利用所找到的统计关系对某一变量作出未来时刻的估计，称为回归预报值。 效果分析 回归拟合效果的参数分析(1) 残差平方和 (SSR)误差方差标准差(2)标准差(3)复相关系数 当 R 近似等于1，则相对误差将近似0，说明回归效果很好。(4) 回归方差反映回归拟合的程度,

3、其值越大反映效果越好(5)总离差平方和它遵从自由度为m和n-m-1的F分布。 实习步骤：（1） 编写程序：（原文件的子例行程序不计入在内）PROGRAM MAININTEGER,PARAMETER:N=50INTEGER,PARAMETER:K=5REAL,DIMENSION(K,N):XREAL,DIMENSION(N):YREAL,DIMENSION(K+1):AREAL,DIMENSION(K+1,K+1):BREAL,DIMENSION(K):VREAL Q,S,R,U,ind(6,60),year(N),expect(50)C OPEN THE INPUT DATA FILE ope

4、n(8,FILE=e:copy6weight.txt) open(9,FILE=e:copy6compare.grd,form=binary)OPEN(10,FILE=e:copy6shixi.txt) C READ THE DATA and give data to X and Yread(10,*) do i=1,N read(10,*) year(i),y(i),x(1,i),x(2,i),x(3,i),x(4,i),x(5,i) end do MM=K+1 call DYHG(X,Y,K,MM,N,A,Q,S,R,V,U,B,DYY) !CCCCCCCCCCCCCCCCCCC预测195

5、2-2001 do i=1,N expect(i)=a(1)+x(1,i)*a(2)+x(2,i)*a(3)+x(3,i)*a(4) expect(i)=expect(i)+x(4,i)*a(5)+x(5,i)*a(6) enddo write(9) (expect(i),y(i),i=1,50) write(*,88) A(1)88format(/1x,b 0=,f19.5) do 89 j=2,MM89 write(*,100) j-1,A(j)100 format(1x,b,i2,=,f9.5)ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc

6、ccccccc write(*,20)Q,S,R 20 format(1x,Q=,f13.6,3x,S=,f13.6,3x,R=,f13.6) write(*,22)U,DYY 22 format(1x,U=,f13.6,3x,DYY=,f13.6) write(*,30)(i,V(i),i=1,K)30 format(1x,V(,i2,)=,f13.6) write(*,40)U 40 format(1x,U=,f13.6) open(6,file=e:copy6table.txt) ! output data write(6,180) 180 format(/2x,regression c

7、oefficients:) write(6,88) A(1) do 189 j=2,MM189 write(6,100) j-1,A(j) write(6,200)200format(/1x,Generic Analysis of Variance Table for the Multiple * Linear Regression) write(6,202)202 format(/1x,- *-) write(6,204)204format(/3x,Source df SS MS) write(6,202) write(6,206)N-1,DYY206format(/1x,Total n-1

8、=,i2, SST=,f13.4) u2=U/real(K) write(6,208)K,U,U2208 format(/1x,Regression K=,i2, SSR=,f13.4, MSR=SSR/K= *,f13.4) q2=q/real(n-k-1) write(6,209)n-k-1,q,q2209 format(/1x,Residual n-k-1=,i2, SSE=,f13.4, MSE=SSE/(n-k-1) *=,f13.4) f=(U/real(K)/(Q/real(N-K-1) write(6,220) f220format(/1x, F=MSR/MSE=,f13.4)

9、 write(6,202) close(6) stop end（2）结果输出得到回归效果的参数及回归系数，拟合预测与观测资料的对比数据，独立预测试验与观测资料的对比数据。l 输出反映回归效果的参数及回归系数，并就相关参数分析回归效果； 回归系数：: b 0= -196.06274 b 1= 4.40570 b 2= 1.19246 b 3= -0.00290 b 4= 0.32351 b 5= 0.50310即：Nino3.4指数=-196.06274+4.40570*西太平洋副高脊线+1.19246*西太平洋副高西伸脊点-0.00290*亚洲极涡面积+0.32351*南方涛动指数+0.503

10、10*夏季华北区域10站的降水量距平百分率 Generic Analysis of Variance Table for the Multiple Linear Regression Total n-1=49 DYY= 20596.3984 Regression K= 5 U= 1492.2344 MSR=SSR/K= 298.4469 Residual n-k-1=44 Q= 19104.5078 MSE=SSE/(n-k-1)= 434.1934 R=0.269137 F=MSR/MSE= 0.6874相关为0.29137，F小于标准值2.4（0.05）且大于0.416，效果不显著，说明拟

11、合程度不好。l 预测量与回归方程计算的估计值和观测值的历年曲线变化图（19522001年），并附简单的说明；Ctl文件：reinitopen e:copy6compare.ctlenable print e:copy6comparation.gmfset x 1 1set y 1 1set t 1 50d reald expprintdisable print;Gs文件:reinitopen e:copy6compare.ctlenable print e:copy6comparation.gmfset x 1 1set y 1 1set t 1 50d reald expprintdisable print;（实际值黑线、预测值绿线）从图中可以看出，某些年份，预测值和实际值的趋势是