2011级气科统计方法实习内容

1-2班

目标：掌握和理解各类气象统计方法的计算

过程和在气象预报、科研中应用。

要求：学生独立完成编程、绘图、结果分析

和实验报告

实习类别：认识实习 实习地点：气象楼221

*实习一 求500hPa高度场气候场、距平场和均方差场

实习时间：第5周周五1、2节 1. 资料介绍

有一500hPa高度场资料，文件名h500.dat，范围：60~150E，0~40N.

时段：1982.1~1985.12共48个月。水平分辨率：2.5*2.5，格点数：37*17。 2．要求

编fortran程序，求500hPa高度场的 （1）气候场； （2）距平场；

（3）均方差场。

并能用Grads做出图形,实习报告中气候场、距平场、均方差场任意给出两张图，图注要清楚，即要注明是哪个时间的图形，并做简单分析。

注：h500.For给出了如何用fortran读取ASCII码资料h500.dat.

*实习二 计算给定数据资料的简单相关系数和自相关系数

实习时间：第7周周五1、2节

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）

要求：实习报告中附出简单相关系数或自相关系数程序。 答案：r=0.47

年平均气温在滞后长度j=7、冬季序列在j=4最大。

实习三 计算给定数据的落后交叉相关系数和偏相关系数

实习时间：第9周周五1、2节

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。

12年份 1月 2月 月 1951 1.0 -2.7 -4.3 1952 -5.3 -5.9 -3.5 1953 -2.0 -3.4 -0.8 1954 -5.7 -4.7 -1.1 1955 -0.9 -3.8 -3.1 1956 -5.7 -5.3 -5.9 1957 -2.1 -5.0 -1.6 1958 0.6 -4.3 0.2 1959 -1.7 -5.7 2.0 1960 -3.6 -3.6 1.3 1961 -3.0 -3.1 -0.8 1962 0.1 -3.9 -1.1 1963 -2.6 -3.0 -5.2 1964 -1.4 -4.9 -1.7 1965 -3.9 -5.7 -2.5 1966 -4.7 -4.8 -3.3 1967 -6.0 -5.6 -4.9 1968 -1.7 -6.4 -5.1 1969 -3.4 -5.6 -2.0 1970 -3.1 -4.2 -2.9 1971 -3.8 -4.9 -3.9 1972 -2.0 -4.1 -2.4 1973 -1.7 -4.2 -2.0 1974 -3.6 -3.3 -2.0 1975 -2.7 -3.7 0.1 1976 -2.4 -7.6 -2.2 1977 -0.9 -3.5 -2.3 1978 -2.7 -4.2 -0.5 1979 -1.6 -4.5 -2.9 1980 -3.9 -4.8 -1.4

*实习四 求给定数据的一元线性回归方程 实习时间：第10周周五1、2节

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。

年气环流指份 温T 1951 0.9 1952 1.2 1953 2.2 1954 2.4 1955 -0.5 1956 2.5 1957 -1.1 1958 0 1959 6.2 1960 2.7 1961 3.2 1962 -1.1 1963 2.5 1964 1.2 1965 1.8 1966 0.6 1967 2.4 1968 2.5 1969 1.2 1970 -0.8 标 32 25 20 26 27 24 28 24 15 16 24 30 22 30 24 33 26 20 32 35

答案：

ˆ 7.5-0.23x yF=20.18>Fα=4.41，回归方程显著

实习五 求给定数据的多元线性回归方程 实习时间：第12周周五1、2节

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。

i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 x1 7 1 11 11 7 11 3 1 2 21 1 x2 26 29 56 31 52 55 71 31 54 47 40 x3 6 15 8 8 6 9 17 22 18 4 23 x4 60 52 20 47 33 22 6 44 22 26 34 y 78.5 74.3 104.3 87.6 95.9 109.2 102.7 72.5 93.1 115.9 83.8

答案：标准化变量回归方程：ˆ =0.5679x1 +0.4323x20.2613x4 y附加：利用上表资料，尝试编写逐步回归程序。

实习六特征

分析中国夏季降水线性趋势的分布 实习时间：第13周周五1、2节

利用数据160zhan-rainfall-summer.txt，编写求1982-2006年中国160站各站夏季降水线性倾向率，给出分布图，并进行简单分析。read-rain.for给出了阅读资料的fortran程序。数据在文件夹中单独给出。

*实习七 计算给定数据的11年滑动平均和累积距平

实习时间：第14周周五1、2节

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）

*实习八 对给定的海温数据进行EOF分析 实习时间：第16周周五1、2节

给出海表温度距平数据资料sstpx.grd，以及相应的数据描述文件sstpx.ctl，对其进行EOF分析，资料的时空范围可以根据sstpx.ctl获知。

数据在文件夹中单独给出，距平或者标准化距平处理后再进行EOF。

Zhunsst.for给出了如何读取资料， Ssteof.for为对距平或者标准化距平处理后的资料进行EOF分析。

要求：实习报告中给出第一特征向量及其时间系数，并分析其时空特征。

实习报告统一要求

课程名称：气象统计方法课程实践 要求：1、统一A4正反面打印；

2、统一封面，写明课程名称、姓名、学号、班级。

3、各个题目均已给出具体要求，如果有能力可以写上附加实习内容，统一放在实习报告最后，并注明附加程序或者结果！

4、独立完成！