GrADS实习报告5

南京信息工程大学 实验（实习）报告

实验（实习）名称基于NCAR/NCEP再分析资料的降水和气温的气候特征分析日期2016.10得分指导教师孙晓娟系大气科学专业大气科学

班次长望实验班姓名夏新露

一、 实习目的

（1） 了解NCEP/NCAR再分析数据记得数据结构。

（2） 通过NCEP/NCAR再分析数据集，掌握FORTRAN有格式输入输

出语句（Read、Print、Write）的读写四维数据的方法。

（3） 掌握FORTRAN多维数组的定义和使用方法。 （4） 掌握隐式do循环的使用方法。

（5） 巩固FORTRAN顺序结构概念和顺序结构程序设计方法。 （6） 掌握GrADS对“*.nc”文件的读取方法。

（7） 掌握GrADS中fwrite写出二进制数据的方法。 （8） 掌握GrADS中While循环的使用方法。 （9） 掌握GrADS中变量的定义和使用方法。

（10）掌握四维“*.grd”数据格式建立数据描述文件（*.ctl）的方法。 （11）巩固GrADS的基本操作命令的使用方法。

（12）掌握GrADS对contour和shaded图形类型的设置方法以及两种绘

图类型的图形要素设置方法。

（13）掌握GrADS中基础绘图命令的设置方法。

（14）掌握GrADS中printim生成文件（*.gmf、*gif、*.png）的方法。

二、 实习内容

问题描述

利用1948-2010年NCAR/NCEP月平均气温和降水再分析资料（nc格式文件），分析1月气温和降水气候特征。要求利用Fortran提取1948-2010年1月数据并进行计算，以“*.grd”格式保存1948-2010年1月气温、降水气候场数据，用GrADS生成1948-2010年1月气温、降水气候二维等值线和二维填色图两种格式叠加的图像，书写标题，并在高温、低温中心标记“H”和“L”。保存并分析之。

问题分析

已知：1948-2010年NCAR/NCEP月降水和气温再分析资料。 绘制：1948-2010年1月气温、降水气候图。

通过分析，首先用Grads将从NCAR/NCEP月气温和降水再分析资料（nc格式文件）中提取气温和降水1月逐年数据，并保存为为grd格式文件，再用

1nFortran程序利用grd格式资料按照公式x??xi求得气温和降水的气候值，用

ni?11

GrADS绘制二者的气候图，分析1948-2010年1月蒙古高压气候特征。

三、 实习步骤

① 分析问题，理清算法和程序，设计和编写程序。

② 书写“air1948-2010-1.gs”和“pre1948-2010-1.gs”从NCAR/NCEP再分析资

料（nc格式），利用fwrite提取1月逐年数据，生成气温、降水1月的二进制数据“air1.grd”“pre1.grd”、，编写1月气温、降水资料“air1.grd”“pre11.grd”、的数据描述文件“air1.ctl”、“pre1.ctl”。

③ 启动软件开发环境Microsoft Developer Studio。 ④ 在D盘上创建新工作区shixi05。

⑤ 在工作区shixi2内创建新项目shixi05。

⑥ 在项目shixi21内创建源程序文件“shixi05.f90”，编辑输入源程序文本，打

开1948-2010年1月气温、降水资料“air1.grd”、“pre1.grd”，根据求均值公式求得1948-2010年1月气温、降水气候场值。

⑦ 编译、构建、运行、调试Fortran程序，生成1948-2010年1月气温、降水气

候场数据“tc1.grd”、“pc1.grd”。 ⑧ 打开记事本，编写“tc1.grd”和“pc1.grd”的数据描述文件“tc1.ctl”和“pc1.ctl”。 ⑨ 利用GrADS的基本绘图命令和contour、shaded要素设置方法以及基本绘图

命令，利用printim和enable print两种输出图像方法及输出图像格式设置，编写“tc1.gs”和“pc1.gs”。 ⑩ 启动GrADS，运行、调试“tc1.gs”和“pc1.gs”，保存气温、降水气候图“tc1.gmf”、

“pc1. gmf”或者“tc1.gif”、“pc1. gif”。 ? 分析1948-2010年1月气温、降水的气候特征。

程序设计：

提取NCAR/NCEP再分析资料中1月气温、降水二进制数据 （1）air1948-2010-1.gs 'reinit'

'sdfopen E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\air.mon.mean.nc' 'setgxoutfwrite'

'setfwrite E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\air1.grd' 'set x 1 144' 'set y 1 73' i=1

while(i<=756) 'set t 'i'' 'd air' i=i+12 endwhile 'disablefwrite'

;（2）pre1948-2010-1.gs 'reinit'

2

'sdfopen E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\pr_wtr.eatm.mon.mean.nc' 'setgxoutfwrite'

'setfwrite E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\pre1.grd' 'set x 1 144' 'set y 1 73' i=1

while(i<=756) 'set t 'i'' 'd pr_wtr' i=i+12 endwhile 'disablefwrite' ;

编写“air1.grd”、“pre1.grd”数据描述文件“air1.ctl”和“pre1.ctl” （1）air1.ctl

dset E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\air1.grd title air temperature of NCEP Reanalysi s in Jan undef -9.96921e+36 xdef 144 linear 0 2.5 ydef 73 linear -90 2.5

zdef 1 linear 0 1 tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr vars 1

air 0 t,y,x Winter Air Temperature endvars

（2）pre1.ctl

dset E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\pre1.grd titleprecipitable water of NCEP Reanalysi s in Jan undef -9.96921e+36

xdef 144 linear 0 2.5 ydef 73 linear -90 2.5

zdef 1 linear 0 1 tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr vars 1

pr_wtr 0 t,y,xprecipitable water in Jan endvars

计算1948-2010年1月气温、降水气候值 FORTRAN程序如下： program ex05

parameter(it=144,jt=73,lt=63)

3

dimension air(1:it,jt,lt),pre(1:it,jt,lt),tc1(1:it,jt),pc1(1:it,jt)

open(1,file='E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\air1.grd',form='binary') do l=1,lt

read(1)((air(i,j,l),i=1,it),j=1,jt) enddo close(1)

open(2,file='E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\pre1.grd',form='binary') do l=1,lt

read(2)((pre(i,j,l),i=1,it),j=1,jt) enddo close(2)

do j=1,jt doi=1,it tc1(i,j)=0 pc1(i,j)=0 enddo enddo

!求每个格点1月气温、降水气候值 do j=1,jt doi=1,it do l=1,lt

tc1(i,j)=tc1(i,j)+air(i,j,l)/63 pc1(i,j)=pc1(i,j)+pre(i,j,l)/63 enddo

enddo enddo

open(3,file='E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\tc1.grd',form='binary') write(3)((tc1(i,j),i=1,it),j=1,jt) close(3)

open(4,file='E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\pc1.grd',form='binary') write(4)((pc1(i,j),i=1,it),j=1,jt) close(4) End

编写“tc1.grd”、“pc1.grd”数据描述文件“tc1.ctl”、“pc1.ctl” （1） tc1.ctl

dset E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\tc1.grd title air temperature NCEP Reanalysis in Jan

4

undef -9.96921e+36 xdef 144 linear 0 2.5 ydef 73 linear -90 2.5 zdef 1 linear 0 1

tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr vars 1

air 0 t,y,x Air Temperature endvars

（2） pc1.ctl

dset E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\pc1.grd title winter precipitable water NCEP Reanalysis undef -9.96921e+36 xdef 144 linear 0 2.5 ydef 73 linear -90 2.5 zdef 1 linear 0 1

tdef 1 linear 00Z01JAN1948 1yr vars 1

pr_wtr 0 t,y,x Winter precipitable water endvars

绘制1948-2010年1月气温、降水气候图 （1） tc1.gs 'reinit'

'open E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\tc1.ctl' 'set grads off' 'set x 1 144 ' 'set y 1 73 ' 'sett 1'

'setgxout shaded' 'd air'

'setgxout contour' 'setcsmooth on'

'draw title The temperature in Jan from 1948 to 2010' 'setclab on' 'd air'

'set string 3 c 1.2' 'draw string 4 3.5 H' 'draw string 9.82 4.22 H' 'set string 11 c 1.2' 'draw string 2.87 5.33 L' 'draw string 4.10 6.50 L' 'draw string 8.64 3.58 L' 'draw string 2.55 1.46 L '

'printim E:\\daqi\\GrADS\\gradsSHIXI\\shixi5\\tc1.png'

5

百度搜索“77cn”或“免费范文网”即可找到本站免费阅读全部范文。收藏本站方便下次阅读，免费范文网，提供经典小说综合文库GrADS实习报告5在线全文阅读。