預測因子的選擇(短期氣候預測實習報告)

1、短期氣候預測實習報告實習4 預測因子的選擇南京信息工程大學短期氣候預測實習報告實驗名稱 預測因子的選擇 日期 2016年11月22日 得分 指導教師 系 大氣科學 專業(yè) 大氣科學 年級 班次姓名 學號 實習目的：掌握短期氣候預測因子的分析和選擇，加深對夏季降水分布、環(huán)流異常在短期氣候預測中物理機制的認識 。實習要求：熟悉資料和方法程序（提供部分子程序）；使用GRADS對結果進行繪圖輸出和文字分析，完成實習報告。實習資料： NCEP/NCAR 再分析資料19482012年112月的500百帕月平均高度場資料范圍（90S-90N,0-360E)網格距2.52.5,緯向格點數144，經向格點數73資

2、料為GRD格式，資料從南到北、自西向東排列，每月為一個記錄，按年逐月排放。國家氣候中心整編的6、7、8月降水量資料 （時間段：1951-2010年，資料的格式參見readme.txt文件）1951-2010年雨型分類表1 0 0 一類雨型 0 1 0 二類雨型 0 0 1 三類雨型實習方法：降水距平百分率：實習步驟：用FORTRAN編寫相關程序（程序見附件3和附件4）利用繪圖軟件繪制19512010年夏季三類雨型年合成圖；繪制前期冬季500hPa高度場距平合成圖，指出可能存在的遙相關型環(huán)流特征。實習結果及討論：圖1 19512005年夏季一類雨型年合成圖從圖1可以看出一類雨型主要多雨帶位于黃河

3、流域及其以北地區(qū)，江淮流域大范圍少雨，梅雨偏弱并常有較明顯的伏旱，江南南部至華南一般為次要多雨區(qū)。圖2 19512005年夏季二類雨型年合成圖從圖2可以看出二類雨型主要多雨帶位于黃河至長江之間，雨帶中心一般在淮河流域一帶，黃河以北及長江以南大部地區(qū)少雨。圖3 19512005年夏季三類雨型年合成圖從圖3可以看出三類雨型主要多雨帶位于長江流域或江南一帶，淮河以北大部及東南沿海地區(qū)少雨。圖4 第一類雨型前期冬季500hPa高度場的距平圖圖4顯示為中太平洋和北太平洋有顯著的反相關性，或者說是副高的高壓和阿留申低壓之間關系，副高增強的同時，低壓也同時增強。出現這種前期冬季500hPa高度場和今年的一類

4、雨型北方性有顯著關系。這種相關可能是WP型要相關。圖5 第二類雨型前期冬季500hPa高度場的距平圖圖5顯示為北太平洋和北美洲出現的以北美州西海岸為界限的類軸對稱圖形。當北太平洋的高壓脊增強時，北美大槽也同樣增強。而與兩個系統對應的低緯度地區(qū)呈現與之相反的變化關系。我認為這是一種PNA和WP的雜交型。圖6 第三類雨型和前期冬季500hPa高度場的距平圖圖6顯示為副熱帶太平洋高壓加強，位于阿留申地區(qū)的氣壓加深，當北太平洋的高壓脊增強時，北美大槽也同樣增強，這造成了美國的嚴寒天氣，也造成了我國的降水主要集中在江淮地區(qū)的類型。這是典型的PNA型，但低緯地區(qū)沒有很顯著。附件：附件1program EP

5、integer ind(160)real a(160,65),r(144,73),aa(65),bb(65),lat(160),lon(160)real hgt(144,73,12,65),h1(144,73,65),eu(65)character*8 id(160)open(1,file=i:duanqi3hgt500.grd,form=binary) open(3,file=i:duanqi3ind.grd,form=binary)open(4,file=i:duanqi3lat_lon.txt) open(5,file=i:duanqi3r.grd,form=binary)do kk=1

6、,65do n=1,12read(1)(hgt(i,j,n,kk),i=1,144),j=1,73)enddoenddodo kk=1,65do j=1,73do i=1,144h1(i,j,kk)=hgt(i,j,1,kk)enddoenddoeu(kk)=-h1(9,59,kk)/4.0+h1(31,59,kk)/2.0-h1(59,53,kk)/4.0enddo write(3) (eu(i),i=1,65) close(3)do j=1,73 do i=1,144r(i,j)=0.0 do kk=1,65 aa(kk)=eu(kk) bb(kk)=h1(i,j,kk)enddocall

7、 Normalized_1D(aa,65)call Normalized_1D(bb,65)do kk=1,65r(i,j)=r(i,j)+aa(kk)*bb(kk)/65.0enddo enddoenddowrite(*,*)r do j=1,73 do i=1,144write(5) r(i,j)enddoenddoendSUBROUTINE Normalized_1D(BZH,NUM)REAL BZH(NUM),AVE,VARAVE=0.0VAR=0.0DO K=1,NUMAVE=AVE+BZH(K)/NUMENDDODO K=1,NUMVAR=VAR+(BZH(K)-AVE)*2END

8、DOVAR=SQRT(VAR/NUM)DO K=1,NUMBZH(K)=(BZH(K)-AVE)/VARENDDOEND附件2 program EPinteger ind(160)real a(160,62),r(160),aa(62),bb(62),lat(160),lon(160)real hgt(144,73,12,65),h1(144,73,62),eu(62)character*8 id(160)open(1,file=i:duanqi3hgt500.grd,form=binary)open(2,file=i:duanqi3t1601.txt)open(4,file=i:duanqi

9、3lat_lon.txt) open(5,file=i:duanqi3r160.grd,form=binary)do kk=1,65do n=1,12read(1)(hgt(i,j,n,kk),i=1,144),j=1,73)enddoenddoclose(1)do kk=1,62do j=1,73do i=1,144h1(i,j,kk)=hgt(i,j,1,kk+3)enddoenddoeu(kk)=-h1(9,59,kk)/4.0+h1(31,59,kk)/2.0-h1(59,53,kk)/4.0enddo read(2,*)(a(i,j),i=1,160),j=1,62) close(2

10、)do i=1,160read(4,*)id(i),lat(i),lon(i)enddoclose(4)do i=1,160r(i)=0.0do kk=1,62aa(kk)=eu(kk)bb(kk)=a(i,kk)enddocall Normalized_1D(aa,62)call Normalized_1D(bb,62)do kk=1,62r(i)=r(i)+aa(kk)*bb(kk)/62.0enddoenddowrite(*,*)rdo j=1,160id(j)=char(j)tim=0.0nlev=1nflag=1write(5)id(j),lat(j),lon(j),tim,nlev

11、,nflag,r(j)enddotim=0.0nlev=0nflag=1write(5)id(j-1),lat(j-1),lon(j-1),tim,nlev,nflagclose(5)endSUBROUTINE Normalized_1D(BZH,NUM)REAL BZH(NUM),AVE,VARAVE=0.0VAR=0.0DO K=1,NUMAVE=AVE+BZH(K)/NUMENDDODO K=1,NUMVAR=VAR+(BZH(K)-AVE)*2ENDDOVAR=SQRT(VAR/NUM)DO K=1,NUMBZH(K)=(BZH(K)-AVE)/VARENDDOEND附件3progra

12、m EPreal a6(160,60),a7(160,60),a8(160,60),lat(160),lon(160),rap1(160),rap2(160),rap3(160),ddi(60,3 ),rsum(160),r(160,60),rp(160,60)character*8 id(160)open(3,file=i:duanqi4r1606.txt) open(4,file=i:duanqi4r1607.txt)open(5,file=i:duanqi4r1608.txt)open(6,file=i:duanqi4lat_lon.txt)open(7,file=i:duanqi4dd

13、i)open(8,file=i:duanqi4rap1.grd,form=binary) open(9,file=i:duanqi4rap2.grd,form=binary) open(10,file=i:duanqi4rap3.grd,form=binary) read(3,*)(a6(i,j),i=1,160),j=1,60) read(4,*)(a7(i,j),i=1,160),j=1,60) read(5,*)(a8(i,j),i=1,160),j=1,60)do i=1,160 read(6,*)lat(i),lon(i)enddodo it=1,60read(7,*)(ddi(it

14、,j),j=1,3)enddo do i=1,160 rsum(i)=0.0do it=1,60rsum(i)=rsum(i)+(a6(i,it)+a7(i,it)+a8(i,it)/3enddorsum(i)=rsum(i)/60.0 do j=1,60 rp(i,j)=(a6(i,j)+a7(i,j)+a8(i,j)/3-rsum(i) enddo do j=1,60 rp(i,j)=rp(i,j)/rsum(i) enddo enddo do i=1,160 rap1(i)=0 rap2(i)=0 rap3(i)=0 do j=1,60 rap1(i)=rap1(i)+rp(i,j)*d

15、di(j,1)/22 rap2(i)=rap2(i)+rp(i,j)*ddi(j,2)/19 rap3(i)=rap3(i)+rp(i,j)*ddi(j,3)/19 enddo rap1(i)=rap1(i)*100 rap2(i)=rap2(i)*100 rap3(i)=rap3(i)*100 enddodo j=1,160id(j)=char(j)tim=0.0nlev=1nflag=1 write(8)id(j),lat(j),lon(j),tim,nlev,nflag,rap1(j)enddotim=0.0nlev=0nflag=1write(8)id(j-1),lat(j-1),lo

16、n(j-1),tim,nlev,nflag do j=1,160id(j)=char(j)tim=0.0nlev=1nflag=1write(9)id(j),lat(j),lon(j),tim,nlev,nflag,rap2(j)enddotim=0.0nlev=0nflag=1 write(9)id(j-1),lat(j-1),lon(j-1),tim,nlev,nflag do j=1,160id(j)=char(j)tim=0.0nlev=1nflag=1write(10)id(j),lat(j),lon(j),tim,nlev,nflag,rap3(j)enddotim=0.0nlev

17、=0nflag=1write(10)id(j-1),lat(j-1),lon(j-1),tim,nlev,nflagend附件4 program heightreal h(144,73,12,65),ha(144,73,60),ddi(60,3),ave(144,73),ave1(144,73),ave2(144,73),ave3(144,73),i,j,mo,itopen(1,file=i:duanqi4gdhgt500.grd,form=binary)open(2,file=i:duanqi4gdddi)open(3,file=i:duanqi4gd1h1.grd,form=binary)

18、 open(4,file=i:duanqi4gd2h2.grd,form=binary)open(5,file=i:duanqi4gd3h3.grd,form=binary) read(1) (h(i,j,mo,it),i=1,144),j=1,73),mo=1,12),it=1,65)do it=1,60read(2,*)(ddi(it,j),j=1,3)enddo do i=1,144 do j=1,73 do it=1,60 ha(i,j,it)=(h(i,j,12,it+2)+h(i,j,1,it+3)+h(i,j,2,it+3)/3 enddo enddo enddo do i=1,144 do j=1,73do it=1,60 ave(i,j)=ave(i,j)+ha(i,j,it)/60 enddo enddo enddo do i=1,144 do j=1,73do it=1,60 if(ddi(it,1)=1)then ave1(i,j)=ave1(i,j)+ha(i,j,it)/22 elseif(ddi(it,2)=1)then av