短期氣候預測實習報告二

1、南京信息工程大學實驗（實習）報告實驗（實習）名稱 短期氣候預測實習 日期11.05得分 指導教師 系 專業(yè) 年級 班次姓名trichtu 學號實習目的：1. 掌握大氣環(huán)流分型的基本方法eof（經(jīng)驗正交函數(shù)分解）、2. 用個數(shù)較少的幾個空間分布模態(tài)來描述環(huán)流形勢，而且又能基本涵蓋環(huán)流場的信息3. 環(huán)流場分解為正交函數(shù)的線性組合（不相關(guān)典型模態(tài)）4. 環(huán)流場的主要空間分布結(jié)構(gòu)有效的分離出來5. 用來分解氣象要素場的特征向量是由給定的氣象要素場的序列本身具有的特征所規(guī)定的，而不是事先人為規(guī)定好的實習內(nèi)容：對1月份歐亞（20-700n；40-1400e）500hpa平均高度場進行自然正交展開 (eof

2、.for)，輸出eof分析主要參數(shù)指標；繪制環(huán)流型圖。實習資料：ncep/ncar 19482008年（61年）的500百帕月平均高度場資料資料范圍為（900s-900n,00-3600e)網(wǎng)格距為2.502.50,緯向格點數(shù)為144，經(jīng)向格點數(shù)為73資料為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。 實習方法簡介：eof功能：從一個氣象場多次觀測資料中識別出主要空間型及其時間演變規(guī)律。eof展開就是將氣象變量場分解為空間函數(shù)(v)和時間函數(shù)(t)兩部分的乘積之和：x=vt。 實習步驟：1. 資料預處理（距平或標準化處理）cccccccccccccccccc讀數(shù)據(jù)do

3、 it=1,61do k=1,12do j=1,73do i=1,144read(10)hh(i,j,k,it)enddo;enddo;enddo;enddo write(*,*)read data okcccccccccccccccc 處理數(shù)據(jù) 從hh到h的轉(zhuǎn)換，再從h到f的轉(zhuǎn)換 do it=1,61do j=1,21do i=1,41h(i,j,it)=hh(i+16,j+44,1,it)enddoenddoenddo do it=1,61do j=1,21do i=1,41f(21*(i-1)+j,it)=h(i,j,it)enddoenddoenddo2. 計算協(xié)方差矩陣3. 用jac

4、obi方法計算協(xié)方差矩陣的特征值與特征向量 4. 將特征值從大到小排列5. 計算特征向量的時間系數(shù)6. 計算每個特征向量的方差貢獻7. 結(jié)果輸出 輸出的eof.txt： eigenvalue and analysis error h lamda slamda ph sph 1 11844.33105 11844.33105 0.22552 0.22552 2 11124.51270 22968.84375 0.21181 0.43733 3 9327.01270 32295.85547 0.17759 0.61492 4 5934.51562 38230.37109 0.11299 0.727

5、91 5 3124.63110 41355.00391 0.05949 0.78740 6 2463.64844 43818.65234 0.04691 0.83431 7 2322.31592 46140.96875 0.04422 0.87853 8 1282.84216 47423.81250 0.02443 0.90295實習結(jié)果：第一空間場和時間序列：第一特征向量場表征亞洲西部高空脊發(fā)展或位于青藏高原的低值中心的發(fā)展，第一特征向量場的方差貢獻為22.5。如果對應的時間系數(shù)為正，則對應的青藏高原的負距平要加強；反之，時間系數(shù)為正時，該中心要減弱。第二空間場和時間序列： 第二特征向量場表征位于烏拉爾山的槽的發(fā)展或位于日本海的脊的發(fā)展，第二特征向量場的方差貢獻為21.1。如果對應的時間系數(shù)為正，則對應的烏拉爾山的正距平要加強；反之，時間系數(shù)為正時，該中心要減弱。第三空間場和時間序列：第三特征向量場表征位于貝加爾湖至