气象统计实习报告-(2)

1气象统计实习报告专业：大气科学班级：xxxx级x班学号：2012130xxxx姓名：2*实习一求500hPa高度场气候场、距平场和均方差场一、实习结果1981.1距平场1981.1500hpa高度场在欧亚大陆为正距平，在印度洋和太平洋为负距平。31981.1气候场1982.1的气候场呈现明显的沿纬度的上升而下降的趋势。1981.1均方差场1981.1的均方差场在欧亚大陆的南侧有最小值，在10N~20N的南侧岁纬度而降低，在其北侧随纬度升高。二、相关的fortran程序，gs文件（1）Fortran程序:programmainparameter(nx=37,ny=17,mo=12,yr=4)realvar(nx,ny,mo,4)!数据realvars(nx,ny,mo)!4年气候态realjp(nx,ny,mo,4)!距平realfc(nx,ny,mo)!方差realjfc(nx,ny,mo)!均方差integeri,j,m,y,irecreal::summ=0.0!*********************求均方差*********************dom=1,12doi=1,37doj=1,17doy=1,44summ=summ+jp(i,j,m,y)**2enddofc(i,j,m)=summ/4!方差jfc(i,j,m)=sqrt(fc(i,j,m))!均方差summ=0.0enddoenddoenddo!******************************************open(11,file='d:\shixi\vars.grd',form='binary')open(12,file='d:\shixi\jp.grd',form='binary')open(13,file='d:\shixi\jfc.grd',form='binary')dom=1,12write(11)((vars(i,j,m),i=1,nx),j=1,ny)enddodom=1,12write(13)((jfc(i,j,m),i=1,nx),j=1,ny)enddodoy=1,4dom=1,12write(12)((jp(i,j,m,y),i=1,nx),j=1,ny)enddoenddoclose(11)close(12)close(13)End（2）Gs程序1.距平场'opene:\anomaly.ctl''setgxoutshaded''dxiaobao''setgxoutcontour''dxiaobao''drawtitle1982年1月''enableprinte:\anomaly.gmf''print''disableprint'2.气候场'opene:\climate.ctl''setgxoutshaded''dxiaobao'5'setgxoutcontour''dxiaobao''drawtitle1982.1''enableprinte:\climate.gmf''print''disableprint'3.均方差场'opene:\deviation.ctl''setgxoutshaded''dxiaolu''setgxoutcontour''dxiaolu''drawtitle1982.1deviation''enableprinte:\deviation.gmf''print''disableprint'*实习二计算给定数据资料的简单相关系数和自相关系数根据下表中年平均气温和冬季平均气温的等级数据进行下列计算：1）计算两个气温之间的简单相关系数。2）分别找出两个气温数据自相关系数绝对值最大的滞后时间长度。（滞后长度τ最大取10）6一、实习结果（1）计算简单相关系数计算出相关系数为r=0.4685170（2）分别找出两个气温数据自相关系数绝对值最大的滞后时间长度。（滞后长度τ最大取10）可以知道，年平均气温在滞后长度j=7，冬季j=4最大二、相关的fortran程序（部分）implicitnonerealx(20)!年平均气温realy(20)!冬季平均气温real::zx(10)=(/0,0,0,0,0,0,0,0,0,0/)real::rzx(10)=(/0,0,0,0,0,0,0,0,0,0/)real::s=0.0!协方差real::jx=0.0real::jy=0.0real::jfx=0.0real::jfy=0.0,rintegeri,t,jreal::m=0.0datax/3.40,3.30,3.20,2.90,3.40,2.80,3.60,3.00,2.80,3.00,&&3.10,3.00,2.90,2.70,3.50,3.20,3.10,2.80,2.90,2.90/datay/3.24,3.14,3.26,2.38,3.32,2.71,2.84,3.94,2.75,1.83,&&2.80,2.81,2.63,3.20,3.60,3.40,3.07,1.87,2.63,2.47/doi=1,20jx=jx+x(i)jy=jy+y(i)enddodoi=1,20s=s+(x(i)-jx/20)*(y(i)-jy/20)jfx=jfx+(x(i)-jx/20)**2jfy=jfy+(y(i)-jy/20)**27enddor=s/20/sqrt(jfx/20*jfy/20)print*,r=,rdot=1,10doi=1,20-tzx(t)=zx(t)+(x(i)-jx/20)*(x(i+t)-jx/20)enddorzx(t)=zx(t)/(20-t)/(jfx/20)print*,t,rzx(t)if(abs(rzx(t))m)thenm=abs(rzx(t))j=tendifenddoprint*,'年平均温度的自相关系数绝对值最大的滞后时间长度'print*,j实习三计算给定数据的落后交叉相关系数和偏相关系数根据下表北京冬季（12月~2月）气温资料计算：12月气温与1月和2月气温的落后交叉相关系数（滞后长度τ最大取10）和偏相关系数。在实习报告中给出程序。年份12月1月2月19511.0-2.7-4.31952-5.3-5.9-3.51953-2.0-3.4-0.81954-5.7-4.7-1.11955-0.9-3.8-3.11956-5.7-5.3-5.91957-2.1-5.0-1.619580.6-4.30.21959-1.7-5.72.01960-3.6-3.61.31961-3.0-3.1-0.819620.1-3.9-1.11963-2.6-3.0-5.281964-1.4-4.9-1.71965-3.9-5.7-2.51966-4.7-4.8-3.31967-6.0-5.6-4.91968-1.7-6.4-5.11969-3.4-5.6-2.01970-3.1-4.2-2.91971-3.8-4.9-3.91972-2.0-4.1-2.41973-1.7-4.2-2.01974-3.6-3.3-2.01975-2.7-3.70.11976-2.4-7.6-2.21977-0.9-3.5-2.31978-2.7-4.2-0.51979-1.6-4.5-2.91980-3.9-4.8-1.4一、实验结果偏相关系数计算出的12月气温与1月气温的偏相关系数为0.327，12月气温与2月气温的偏相关系数为0.290。二、相关的fortran程序Funtionarea(x,y)implicitnonerealx(30)realy(30)real::jx=0.0real::jy=0.0real::jfx=0.0real::jfy=0.0,rintegeri,real::s=0.0doi=1,30jx=jx+x(i)jy=jy+y(i)enddodoi=1,30s=s+(x(i)-jx/30)*(y(i)-jy/30)jfx=jfx+(x(i)-jx/30)**2jfy=jfy+(y(i)-jy/30)**2enddo9r=s/30/sqrt(jfx/30*jfy/30)print*,r=,rendfuntionarea*实习四求给定数据的一元线性回归方程利用下表数据，以环流指标为预报因子，气温为预报量，计算气温和环流指标之间的一元线性回归方程，并对回归方程进行检验。年份气温T环流指标19510.93219521.22519532.22019542.4261955-0.52719562.5241957-1.128195802419596.21519602.71619613.2241962-1.13019632.52219641.23019651.82419660.63319672.42619682.52019691.2321970-0.835一、实习结果（1）用excel制作的气温-环流的医院线性回归方程10气温-环流指数的一元线性回归方程y=-0.2343x+7.5095-202468010203040环流指数气温T气温T线性(气温T)回归方程为：ˆ7.5-0.23yx（2）回归方程的检验检验结果：F=20.18Fα=4.41，回归方程显著二、Fortran程序（部分）（1）回归方程的检验!回归方程显著性检验!计算两数组的距平及均方差doi=1,mvar(i)=0doj=1,nxdiff(j,i)=dat(j,i)-ave(i)var(i)=var(i)+diff(j,i)**2enddovar(i)=sqrt(var(i)/nx)enddo!计算协方差i=1;t=0doj=1,20t=t+diff(j,i+1)*diff(j,i)enddoE=t/20!计算相关系数r=E/(var(1)*var(2))print*,'therelativevalueris:'，rF=r**2*(nx-2)/(1-r**2)11实习五求给定数据的多元线性回归方程说明：x1-x4为四个预报因子，y为预报量；样本个数n=13要求：选取预报因子1、2、4，求预报量的标准化回归方程。i12345678910111213x17111117113122111110x226295631525571315447406668x3615886917221842398x46052204733226442226341212y78.574.3104.387.695.9109.2102.772.593.1115.983.8113.3109.4一、用excel制作的医院线性回归方程x1：y=0.2088x+6x2：y=2.2033x+32.731x3：y=0.3681x+9.1923x4：y=-2.7198x+49.038020406080100120140051015x1x2x3x4y线性(x1)线性(x2)线性(x3)线性(x4)标准化变量回归方程：124ˆ=0.5679+0.43230.2613yxxx12*实习七计算给定数据的11年滑动平均和累积距平利用数据ma.dat，编写11点滑动平均的程序，ma.for给出了阅读资料的fortran程序。数据在文件夹中单独给出。要求：实习报告中附出程序，并给出原数据和滑动后数据的图形（1张图）和累积距平数据图形（1张图）一、实习结果累积距平数据图形滑动后数据二、部分fortran程序：programma13!dimensionx(1000),x1(1000),nny1(1000)!write(*,10)!10format(5x,'n=?,ih=?,nyear=?')!Read(*,*)n,ih,nyear!**********************************************!*n:samplesizeofthetimeseries*!*ih:movinglength*!*nyear:firstyearoftheseries*!*x(n):oroginaltimeseries*!*x1(n-ih+1):movedseri