XX学 实验（实）报告
实验（实）名称基NCARNCEP分析资料降水气温气候特征分析日期2016分指导教师系气科学专业气科学
班次姓名
实目
（1） 解NCEPNCAR分析数记数结构
（2） 通NCEPNCAR分析数集掌握FORTRAN格式输入输出语句（ReadPrintWrite）读写四维数方法
（3） 掌握FORTRAN维数组定义方法
（4） 掌握隐式do循环方法
（5） 巩固FORTRAN序结构概念序结构程序设计方法
（6） 掌握GrADS*nc文件读取方法
（7） 掌握GrADS中fwrite写出二进制数方法
（8） 掌握GrADS中While循环方法
（9） 掌握GrADS中变量定义方法
（10） 掌握四维*grd数格式建立数描述文件（*ctl）方法
（11） 巩固GrADS基操作命令方法
（12） 掌握GrADScontourshaded图形类型设置方法两种绘图类型图形素设置方法
（13） 掌握GrADS中基础绘图命令设置方法
（14） 掌握GrADS中printim生成文件（*gmf*gif*png）方法
二 实容
问题描述
利19482010年NCARNCEP月均气温降水分析资料（nc格式文件）分析1月气温降水气候特征求利Fortran提取19482010年1月数进行计算*grd格式保存19482010年1月气温降水气候场数GrADS生成19482010年1月气温降水气候二维等值线二维填色图两种格式叠加图书写标题高温低温中心标记HL保存分析
问题分析
已知：19482010年NCARNCEP月降水气温分析资料
绘制：19482010年1月气温降水气候图
通分析首先GradsNCARNCEP月气温降水分析资料（nc格式文件）中提取气温降水1月逐年数保存grd格式文件Fortran程序利grd格式资料公式求气温降水气候值GrADS绘制二者气候图分析19482010年1月蒙古高压气候特征
三 实步骤
① 分析问题理清算法程序设计编写程序
② 书写air194820101gspre194820101gsNCARNCEP分析资料（nc格式）利fwrite提取1月逐年数生成气温降水1月二进制数air1grdpre1grd编写1月气温降水资料air1grdpre11grd数描述文件air1ctlpre1ctl
③ 启动软件开发环境Microsoft Developer Studio
④ D盘创建新工作区shixi05
⑤ 工作区shixi2创建新项目shixi05
⑥ 项目shixi21创建源程序文件shixi05f90编辑输入源程序文开19482010年1月气温降水资料air1grdpre1grd根求均值公式求19482010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19482010年1月气温降水气候场数tc1grdpc1grd
⑧ 开记事编写tc1grdpc1grd数描述文件tc1ctlpc1ctl
⑨ 利GrADS基绘图命令contourshaded素设置方法基绘图命令利printimenable print两种输出图方法输出图格式设置编写tc1gspc1gs
⑩ 启动GrADS运行调试tc1gspc1gs保存气温降水气候图tc1gmfpc1 gmf者tc1gifpc1 gif
⑪ 分析19482010年1月气温降水气候特征
程序设计：
提取NCARNCEP分析资料中1月气温降水二进制数
（1）air194820101gs
＇reinit＇
＇sdfopen E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼airmonmeannc＇
＇set gxoutfwrite＇
＇set fwrite E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼air1grd＇
＇set x 1 144＇
＇set y 1 73＇
i1
while(i<756)
＇set t ＇i＇＇
＇d air＇
ii+12
endwhile
＇disable fwrite＇
（2）pre194820101gs
＇reinit＇
＇sdfopen E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pr_wtreatmmonmeannc＇
＇set gxoutfwrite＇
＇set fwrite E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pre1grd＇
＇set x 1 144＇
＇set y 1 73＇
i1
while(i<756)
＇set t ＇i＇＇
＇d pr_wtr＇
ii+12
endwhile
＇disable fwrite＇
编写air1grdpre1grd数描述文件air1ctlpre1ctl
（1）air1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼air1grd
title air temperature of NCEP Reanalysi s in Jan
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
air 0 tyx Winter Air Temperature
endvars
（2）pre1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pre1grd
title precipitable water of NCEP Reanalysi s in Jan
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
pr_wtr 0 tyx precipitable water in Jan
endvars
计算19482010年1月气温降水气候值
FORTRAN程序：
program ex05
parameter(it144jt73lt63)
dimension air(1itjtlt)pre(1itjtlt)tc1(1itjt)pc1(1itjt)
open(1file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼air1grd＇form＇binary＇)
do l1lt
read(1)((air(ijl)i1it)j1jt)
enddo
close(1)
open(2file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pre1grd＇form＇binary＇)
do l1lt
read(2)((pre(ijl)i1it)j1jt)
enddo
close(2)
do j1jt
do i1it
tc1(ij)0
pc1(ij)0
enddo
enddo
求格点1月气温降水气候值
do j1jt
do i1it
do l1lt
tc1(ij)tc1(ij)+air(ijl)63
pc1(ij)pc1(ij)+pre(ijl)63
enddo
enddo
enddo
open(3file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1grd＇form＇binary＇)
write(3)((tc1(ij)i1it)j1jt)
close(3)
open(4file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1grd＇form＇binary＇)
write(4)((pc1(ij)i1it)j1jt)
close(4)
End
编写tc1grdpc1grd数描述文件tc1ctlpc1ctl
（1） tc1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1grd
title air temperature NCEP Reanalysis in Jan
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
air 0 tyx Air Temperature
endvars
（2） pc1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1grd
title winter precipitable water NCEP Reanalysis
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 1 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
pr_wtr 0 tyx Winter precipitable water
endvars
绘制19482010年1月气温降水气候图
（1） tc1gs
＇reinit＇
＇open E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1ctl＇
＇set grads off＇
＇set x 1 144 ＇
＇set y 1 73 ＇
＇set t 1＇
＇set gxout shaded＇
＇d air＇
＇set gxout contour＇
＇set csmooth on＇
＇draw title The temperature in Jan from 1948 to 2010＇
＇set clab on＇
＇d air＇
＇set string 3 c 12＇
＇draw string 4 35 H＇
＇draw string 982 422 H＇
＇set string 11 c 12＇
＇draw string 287 533 L＇
＇draw string 410 650 L＇
＇draw string 864 358 L＇
＇draw string 255 146 L ＇
＇printim E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1png＇
（2） pc1gs
＇reinit＇
＇enable print E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1gmf＇
＇open E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1ctl＇
＇set grads off＇
＇set lon 0 360＇
＇set lat 90 90＇
＇set t 1＇
＇set gxout shaded＇
＇d pr_wtr＇
＇set gxout contour＇
＇set csmooth on＇
＇draw title Theprecipatation in JAN from 1948 to 2010＇
＇d pr_wtr＇
＇print＇
＇disable print＇
四 实结果
19482010年1月气温气候图
1948201061年1月均气温气候图出全球气温赤道两极递减海表气温普遍高陆赤道东西太洋气温洋中心略低秘鲁岸菲律宾附件海域形成冷中心南极区明显冷中心
全球范围整体南半球陆较少气温带分布较均匀中纬度区基呈带状分布北半球海陆热性质差异导致陆温度明显低海洋等温线均匀分布
19482010年1月降水气候图
1948201061年1月降水气候图中发现全球降水集中中低纬区极区降水少降水量方赤道西太洋赤道南印度洋墨西哥东部海区
降水分布海洋降水量陆陆降水量明显海区南半球中纬度洋区受陆影响等降水量线纬线行
五 实结
通次实解NCEPNCAR分析数记数结构通NCEPNCAR分析数集掌握FORTRAN格式输入输出语句（ReadPrintWrite）读写四维数方法时掌握GrADS*nc文件读取方法fwrite写出二进制数方法练分析图形力
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实验（实）名称基NCARNCEP分析资料降水气温气候特征分析日期2016分指导教师系气科学专业气科学
班次姓名
实目
（1） 解NCEPNCAR分析数记数结构
（2） 通NCEPNCAR分析数集掌握FORTRAN格式输入输出语句（ReadPrintWrite）读写四维数方法
（3） 掌握FORTRAN维数组定义方法
（4） 掌握隐式do循环方法
（5） 巩固FORTRAN序结构概念序结构程序设计方法
（6） 掌握GrADS*nc文件读取方法
（7） 掌握GrADS中fwrite写出二进制数方法
（8） 掌握GrADS中While循环方法
（9） 掌握GrADS中变量定义方法
（10） 掌握四维*grd数格式建立数描述文件（*ctl）方法
（11） 巩固GrADS基操作命令方法
（12） 掌握GrADScontourshaded图形类型设置方法两种绘图类型图形素设置方法
（13） 掌握GrADS中基础绘图命令设置方法
（14） 掌握GrADS中printim生成文件（*gmf*gif*png）方法
二 实容
问题描述
利19482010年NCARNCEP月均气温降水分析资料（nc格式文件）分析1月气温降水气候特征求利Fortran提取19482010年1月数进行计算*grd格式保存19482010年1月气温降水气候场数GrADS生成19482010年1月气温降水气候二维等值线二维填色图两种格式叠加图书写标题高温低温中心标记HL保存分析
问题分析
已知：19482010年NCARNCEP月降水气温分析资料
绘制：19482010年1月气温降水气候图
通分析首先GradsNCARNCEP月气温降水分析资料（nc格式文件）中提取气温降水1月逐年数保存grd格式文件Fortran程序利grd格式资料公式求气温降水气候值GrADS绘制二者气候图分析19482010年1月蒙古高压气候特征
三 实步骤
① 分析问题理清算法程序设计编写程序
② 书写air194820101gspre194820101gsNCARNCEP分析资料（nc格式）利fwrite提取1月逐年数生成气温降水1月二进制数air1grdpre1grd编写1月气温降水资料air1grdpre11grd数描述文件air1ctlpre1ctl
③ 启动软件开发环境Microsoft Developer Studio
④ D盘创建新工作区shixi05
⑤ 工作区shixi2创建新项目shixi05
⑥ 项目shixi21创建源程序文件shixi05f90编辑输入源程序文开19482010年1月气温降水资料air1grdpre1grd根求均值公式求19482010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19482010年1月气温降水气候场数tc1grdpc1grd
⑧ 开记事编写tc1grdpc1grd数描述文件tc1ctlpc1ctl
⑨ 利GrADS基绘图命令contourshaded素设置方法基绘图命令利printimenable print两种输出图方法输出图格式设置编写tc1gspc1gs
⑩ 启动GrADS运行调试tc1gspc1gs保存气温降水气候图tc1gmfpc1 gmf者tc1gifpc1 gif
⑪ 分析19482010年1月气温降水气候特征
程序设计：
提取NCARNCEP分析资料中1月气温降水二进制数
（1）air194820101gs
＇reinit＇
＇sdfopen E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼airmonmeannc＇
＇set gxoutfwrite＇
＇set fwrite E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼air1grd＇
＇set x 1 144＇
＇set y 1 73＇
i1
while(i<756)
＇set t ＇i＇＇
＇d air＇
ii+12
endwhile
＇disable fwrite＇
（2）pre194820101gs
＇reinit＇
＇sdfopen E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pr_wtreatmmonmeannc＇
＇set gxoutfwrite＇
＇set fwrite E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pre1grd＇
＇set x 1 144＇
＇set y 1 73＇
i1
while(i<756)
＇set t ＇i＇＇
＇d pr_wtr＇
ii+12
endwhile
＇disable fwrite＇
编写air1grdpre1grd数描述文件air1ctlpre1ctl
（1）air1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼air1grd
title air temperature of NCEP Reanalysi s in Jan
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
air 0 tyx Winter Air Temperature
endvars
（2）pre1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pre1grd
title precipitable water of NCEP Reanalysi s in Jan
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
pr_wtr 0 tyx precipitable water in Jan
endvars
计算19482010年1月气温降水气候值
FORTRAN程序：
program ex05
parameter(it144jt73lt63)
dimension air(1itjtlt)pre(1itjtlt)tc1(1itjt)pc1(1itjt)
open(1file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼air1grd＇form＇binary＇)
do l1lt
read(1)((air(ijl)i1it)j1jt)
enddo
close(1)
open(2file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pre1grd＇form＇binary＇)
do l1lt
read(2)((pre(ijl)i1it)j1jt)
enddo
close(2)
do j1jt
do i1it
tc1(ij)0
pc1(ij)0
enddo
enddo
求格点1月气温降水气候值
do j1jt
do i1it
do l1lt
tc1(ij)tc1(ij)+air(ijl)63
pc1(ij)pc1(ij)+pre(ijl)63
enddo
enddo
enddo
open(3file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1grd＇form＇binary＇)
write(3)((tc1(ij)i1it)j1jt)
close(3)
open(4file＇E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1grd＇form＇binary＇)
write(4)((pc1(ij)i1it)j1jt)
close(4)
End
编写tc1grdpc1grd数描述文件tc1ctlpc1ctl
（1） tc1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1grd
title air temperature NCEP Reanalysis in Jan
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 63 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
air 0 tyx Air Temperature
endvars
（2） pc1ctl
dset E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1grd
title winter precipitable water NCEP Reanalysis
undef 996921e+36
xdef 144 linear 0 25
ydef 73 linear 90 25
zdef 1 linear 0 1
tdef 1 linear 00Z01JAN1948 1yr
vars 1
pr_wtr 0 tyx Winter precipitable water
endvars
绘制19482010年1月气温降水气候图
（1） tc1gs
＇reinit＇
＇open E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1ctl＇
＇set grads off＇
＇set x 1 144 ＇
＇set y 1 73 ＇
＇set t 1＇
＇set gxout shaded＇
＇d air＇
＇set gxout contour＇
＇set csmooth on＇
＇draw title The temperature in Jan from 1948 to 2010＇
＇set clab on＇
＇d air＇
＇set string 3 c 12＇
＇draw string 4 35 H＇
＇draw string 982 422 H＇
＇set string 11 c 12＇
＇draw string 287 533 L＇
＇draw string 410 650 L＇
＇draw string 864 358 L＇
＇draw string 255 146 L ＇
＇printim E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼tc1png＇
（2） pc1gs
＇reinit＇
＇enable print E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1gmf＇
＇open E＼daqi＼GrADS＼gradsSHIXI＼shixi5＼pc1ctl＇
＇set grads off＇
＇set lon 0 360＇
＇set lat 90 90＇
＇set t 1＇
＇set gxout shaded＇
＇d pr_wtr＇
＇set gxout contour＇
＇set csmooth on＇
＇draw title Theprecipatation in JAN from 1948 to 2010＇
＇d pr_wtr＇
＇print＇
＇disable print＇
四 实结果
19482010年1月气温气候图
1948201061年1月均气温气候图出全球气温赤道两极递减海表气温普遍高陆赤道东西太洋气温洋中心略低秘鲁岸菲律宾附件海域形成冷中心南极区明显冷中心
全球范围整体南半球陆较少气温带分布较均匀中纬度区基呈带状分布北半球海陆热性质差异导致陆温度明显低海洋等温线均匀分布
19482010年1月降水气候图
1948201061年1月降水气候图中发现全球降水集中中低纬区极区降水少降水量方赤道西太洋赤道南印度洋墨西哥东部海区
降水分布海洋降水量陆陆降水量明显海区南半球中纬度洋区受陆影响等降水量线纬线行
五 实结
通次实解NCEPNCAR分析数记数结构通NCEPNCAR分析数集掌握FORTRAN格式输入输出语句（ReadPrintWrite）读写四维数方法时掌握GrADS*nc文件读取方法fwrite写出二进制数方法练分析图形力
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