預(yù)測(cè)因子的選擇(短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)習(xí)報(bào)告)

1、短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)習(xí)4 預(yù)測(cè)因子的選擇南京信息工程大學(xué)短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)習(xí)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱 預(yù)測(cè)因子的選擇 日期 2016年11月22日 得分 指導(dǎo)教師 系 大氣科學(xué) 專業(yè) 大氣科學(xué) 年級(jí) 班次姓名 學(xué)號(hào) 實(shí)習(xí)目的：掌握短期氣候預(yù)測(cè)因子的分析和選擇，加深對(duì)夏季降水分布、環(huán)流異常在短期氣候預(yù)測(cè)中物理機(jī)制的認(rèn)識(shí) 。實(shí)習(xí)要求：熟悉資料和方法程序（提供部分子程序）；使用GRADS對(duì)結(jié)果進(jìn)行繪圖輸出和文字分析，完成實(shí)習(xí)報(bào)告。實(shí)習(xí)資料： NCEP/NCAR 再分析資料19482012年112月的500百帕月平均高度場(chǎng)資料范圍（90S-90N,0-360E)網(wǎng)格距2.52.5,緯向格點(diǎn)數(shù)144，經(jīng)向格點(diǎn)數(shù)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(gè)記錄，按年逐月排放。國(guó)家氣候中心整編的6、7、8月降水量資料 （時(shí)間段：1951-2010年，資料的格式參見(jiàn)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(shí)習(xí)方法：降水距平百分率：實(shí)習(xí)步驟：用FORTRAN編寫(xiě)相關(guān)程序（程序見(jiàn)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(chǎng)距平合成圖，指出可能存在的遙相關(guān)型環(huán)流特征。實(shí)習(xí)結(jié)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(zhǎng)江之間，雨帶中心一般在淮河流域一帶，黃河以北及長(zhǎng)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(zhǎng)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(chǎng)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(guān)性，或者說(shuō)是副高的高壓和阿留申低壓之間關(guān)系，副高增強(qiáng)的同時(shí)，低壓也同時(shí)增強(qiáng)。出現(xiàn)這種前期冬季500hPa高度場(chǎng)和今年的一類

4、雨型北方性有顯著關(guān)系。這種相關(guān)可能是WP型要相關(guān)。圖5 第二類雨型前期冬季500hPa高度場(chǎng)的距平圖圖5顯示為北太平洋和北美洲出現(xiàn)的以北美州西海岸為界限的類軸對(duì)稱圖形。當(dāng)北太平洋的高壓脊增強(qiáng)時(shí)，北美大槽也同樣增強(qiáng)。而與兩個(gè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的低緯度地區(qū)呈現(xiàn)與之相反的變化關(guān)系。我認(rèn)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(chǎng)的距平圖圖6顯示為副熱帶太平洋高壓加強(qiáng)，位于阿留申地區(qū)的氣壓加深，當(dāng)北太平洋的高壓脊增強(qiáng)時(shí)，北美大槽也同樣增強(qiáng)，這造成了美國(guó)的嚴(yán)寒天氣，也造成了我國(guó)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(méi)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