天气学诊断实习程序.doc

实习资料:该过程的观测资料和再分析资料，实习要求用micaps资料进行计算和分析1、观测资料：计算范围：东经30-160，北纬10-80，格距 2.5*2.5所给要素为高度场，风场，温度以及温度露点差，共11层时次是2013年5月21日08时到2013年5月31日18时，每12小时一次，共22个时次2、再分析资料：东经30-160，北纬10-80，格距 2.5*2.5所给要素为高度场，风场，温度以及比湿（单位为：kg/kg），共17层，时次是2013年1月1日00时到2013年5月31日20时，每6小时一次，共604个时次实习内容：1. 利用所给资料和绘图软件绘制等高线、等压线、等温线，了解当时环流形势（主要是500和850hPa）2. 计算涡度和散度（主要是300，500，850hPa），500hPa实测风涡度平流，计算850hPa温度平流并绘图，利用高空和地面形势预报方程，从热力和动力因子分析南方气旋生成、发展的原因，以及散度高低层的配置3. 计算850，700，500hPa水汽通量并绘图，分析水汽通量输送较大的层次及水汽通量散度，指出水汽输送通道大致范围，并说明水汽辐合区域的位置，什么位置有利于降水的发生，原因是什么。

比较水汽通量中水汽平流和风的散度项的大小4. 编制计算垂直速度程序，并绘制500hPa垂直速度用第二种修正方案，其中大气层顶的垂直速度可以直接采用0，也可以用绝热法5. 以上任务完成后，有兴趣的同学可以编写计算流函数和势函数的程序也可以对以上计算结果模仿文献绘制一些垂直剖面图等，从不同角度对该次过程进行分析.程序1 读取保存数据program duqushujureal h(53,29,11,8),t(53,29,11,8),u(53,29,11,8),v(53,29,11,8),ttd(53,29,11,8)integer,parameter::nz=11,nt=8,nx=53,ny=29character z(11)*4,sj(8)*12sj(1)='13052508.000'sj(2)='13052520.000'sj(3)='13052608.000'sj(4)='13052620.000'sj(5)='13052708.000'sj(6)='13052720.000'sj(7)='13052808.000'sj(8)='13052820.000'z(1)='1000'z(2)='925'z(3)='850'z(4)='700'z(5)='500'z(6)='400'z(7)='300'z(8)='250'z(9)='200'z(10)='150'z(11)='100'do iz=1,nzdo it=1,nt open(1,file='j:\tianzhen\micaps\height\'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,4read(1,*)enddodo j=ny,1,-1read(1,*) (h(i,j,iz,it),i=1,nx)enddoopen(2,file='j:\tianzhen\micaps\temper\'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,4read(2,*)enddodo j=ny,1,-1read(2,*) (t(i,j,iz,it),i=1,nx)enddoopen(3,file='j:\tianzhen\micaps\t-td\'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,4read(3,*)enddodo j=ny,1,-1read(3,*) (ttd(i,j,iz,it),i=1,nx)enddoopen(4,file='j:\tianzhen\micaps\uv\'//trim(z(iz))//'/'//sj(it))do i=1,3read(4,*)enddodo j=ny,1,-1read(4,*) (u(i,j,iz,it),i=1,nx)enddodo j=ny,1,-1read(4,*) (v(i,j,iz,it),i=1,nx)enddoenddoenddo!存放数据open(5,file='j:\tianzhen\houtput.grd',form='binary')write(5) ((((h(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(6,file='j:\tianzhen\toutput.grd',form='binary')write(6) ((((t(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(7,file='j:\tianzhen\ttdoutput.grd',form='binary')write(7) ((((ttd(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(8,file='j:\tianzhen\uoutput.grd',form='binary')write(8) ((((u(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(9,file='j:\tianzhen\voutput.grd',form='binary')write(9) ((((v(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)end程序2 涡度、散度、涡度平流和温度平流program woduwendupingliuparameter(a=6371000.,nx=53,ny=29,nz=11,nt=8,d=2.5,dd=2.5*3.14159/180.)real wd(nx,ny,nz,nt),sd(nx,ny,nz,nt),wopl(nx,ny,nz,nt),wnpl(nx,ny,nz,nt),u(nx,ny,nz,nt),v(nx,ny,nz,nt),t(nx,ny,nz,nt)open(1,file='j:\tianzhen\uoutput.grd',form='binary')open(2,file='j:\tianzhen\voutput.grd',form='binary')open(3,file='j:\tianzhen\toutput.grd',form='binary')do it=1,ntdo iz=1,nzdo j=1,nydo i=1,nx read(1) u(i,j,iz,it)read(2) v(i,j,iz,it)read(3) t(i,j,iz,it)enddoenddoenddoenddo!计算涡度do it=1,ntdo iz=1,nzdo j=2,ny-1do i=2,nx-1wd(i,j,iz,it)=1./(2*a)*((v(i+1,j,iz,it)-v(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd-(u(i,j+1,iz,it)-u(i,j-1,iz,it))/dd+2*u(i,j,iz,it)*tan((10+d*(j-1))*3.14159/180))enddoenddoenddoenddo!计算散度do it=1,ntdo iz=1,nzdo j=2,ny-1do i=2,nx-1sd(i,j,iz,it)=1./(2*a)*((u(i+1,j,iz,it)-u(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd+(v(i,j+1,iz,it)-v(i,j-1,iz,it))/dd-2*v(i,j,iz,it)*tan((10+d*(j-1))*3.14159/180))enddoenddoenddoenddo!保存涡度和散度open(4,file='j:\tianzhen\wd.grd',form='binary')write(4) ((((wd(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(5,file='j:\tianzhen\sd.grd',form='binary')write(5) ((((sd(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)!计算涡度平流do it=1,ntdo iz=1,nzdo j=2,ny-1do i=2,nx-1wopl(i,j,iz,it)=-1./(2*a)*(u(i,j,iz,it)*(wd(i+1,j,iz,it)-wd(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd+v(i,j,iz,it)*(wd(i,j+1,iz,it)-wd(i,j-1,iz,it))/dd)enddoenddoenddoenddo!计算散度平流do it=1,ntdo iz=1,nzdo j=2,ny-1do i=2,nx-1wnpl(i,j,iz,it)=-1./(2*a)*(u(i,j,iz,it)*(t(i+1,j,iz,it)-t(i-1,j,iz,it))/cos((10+d*(j-1))*3.14159/180)/dd+v(i,j,iz,it)*(t(i,j+1,iz,it)-t(i,j-1,iz,it))/dd)enddoenddoenddoenddo!保存涡度平流和散度平流open(6,file='j:\tianzhen\wopl.grd',form='binary')write(6) ((((wopl(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)open(7,file='j:\tianzhen\wnpl.grd',form='binary')write(7) ((((wnpl(i,j,iz,it),i=1,nx),j=1,ny),iz=1,nz),it=1,nt)end程序3 水汽通量及其散度program shuiqitongliangparameter(a=6371000.,nx=53,ny=29,nz=11,nt=8,d=2.5,dd=2.5*3.14159/180.)real aa,bdimension t(nx,ny,nz,nt),ttd(nx,ny,nz,nt),td(nx,ny,nx,nt),u(nx,ny,nz,nt),v(nx,ny,nz,nt),tt(nx,ny,nz,nt),ttdd(nx,ny,nz,nt),e(nx,ny,nz,nt),q(nx,ny,nz,nt),tl(nx,ny,nz,nt),tlx(nx,ny,nz,nt),tly(nx,ny,nz,nt),ts(nx,ny,nz,nt),p(nz)p(1)=1000p(2)=925p(3)=850p(4)=700p(5)=500p(6)=400p(7)=300p(8)=250p(9)=200p(10)=150p(11)=100 !读取温度、温度露点差、风速u和vopen(1,file='。