正压原始方程模式实习报告Word文件下载.docx
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①只做正平滑和做正逆平滑的对比试验;
②地转风子程序中不同差分格式的数值试验;
③是否做边界平滑的数值试验;
④是否做时间平滑的数值试验。
四、实习程序
1、五点平滑的子程序:
subrｏuｔinesｓip（a,w,s,m,n,k,ｌ） 定义五点平滑子程序
ｄimensiｏna（m,n）,ｗ（m,n） 定义数组
iｆ（l==1）ｔhｅn
do i=２,m—1
doj＝２,n—1
ｗ（i,j）＝ａ（ｉ,j）+s＊（ａ（ｉ-1,j）+a（i＋1,j）＋a（i,j—1）+a（i,ｊ+１）—４*a（i,ｊ））/4。
0 执行正平滑
eｎｄｄo
enddo
dｏi=2,m-1
dｏj=2,n—1
a（ｉ,ｊ）=w（i,ｊ）
eｎddo
Ｅｎｄdｏ
retuｒn
Else
dｏi=2,m-1
do j=2,n-１
w（i,j）=a（i,ｊ）+s＊（a（i—１,j）+a（i+1,j）+a（i,ｊ-1）＋a（i,j+1）—４＊a（i,j））／4。
０执行正平滑
enddｏ
enｄdo
dｏｉ=２,m-1
dｏj=2,n—1
a（i,j）=w（ｉ,j）
ｅnddo
doi=2,m—１
doj=２,n—1ﻩﻩ
w（i,j）=a（i,j）＋（－s）＊（a（i-1,j）+a（i+1,j）+a（ｉ,ｊ-1）+a（i,j+１）—4＊a（ｉ,j））/４、０执行正逆平滑
ｅnｄdo
endｄo
doi＝2,ｍ-1
do j=2,ｎ—1
a（i,j）=ｗ（i,ｊ）
enｄdo
endｉｆ
ｒｅtuｒn
ｅｎd 结束子程序
2、地转风初值的子程序:
subｒoutine
cgw（ua,vａ,ｚa,rｍ,f,d,m,n） 定义地转风子程序
imｐlicit
nonｅ
iｎteger
ｍ,ｎ,p,ｑ,ｉ,j
定义整型变量m,n,p,q,i,ｊ
real
ｕa（m,n）,va（m,n）,za（m,n）,rm（m,n）,f（m,n）,d
定义数组
p=m-1
q=n-1
dｏ
i=1,ｍ
循环ｘ方向上格点数
ｕa（i,1）=—ｒm（i,1）＊９。
8*（za（ｉ,2）－za（i,１））/（f（ｉ,1）*ｄ）
利用公式（４。
1３４）ｘ方向风速
ua（ｉ,ｎ）＝—rm（i,n）*9。
8＊（za（i,n）-za（i,ｎ—１））/（f（ｉ,n）＊d）
do
j＝2,ｑ
循环y方向上格点数
ｕa（i,j）=-rm（i,ｊ）＊9、８＊（ｚa（ｉ,ｊ+１）—ｚa（ｉ,ｊ—1））/（2、0*f（i,ｊ）＊d）
利用公式（4、134）x方向风速
enｄ
do
end
j=１,n 循环y方向上格点数
va（1,j）=rｍ（1,j）＊9。
８＊（zａ（２,ｊ）—za（1,ｊ））/（f（1,j）＊d）
利用公式（4、134）y方向风速
ｖa（m,j）=rm（m,j）＊9。
8＊（za（ｍ,j）－za（m—1,j））／（f（m,j）*d）
i=2,p
循环ｘ方向上格点数
va（i,ｊ）=rm（i,j）＊9、8*（za（i+1,j）—ｚａ（ｉ-1,j））/（2、0*f（i,j）＊d）
利用公式（４、134）y方向风速
eｎd
ｄo
sｕbｒoutine
ｃgw 结束子程序
五、结果（图形）及其分析
1、30日预报场分析
初始场
预报场
2。
只做正平滑和做正逆平滑的对比试验:
预报场:
五点正逆平滑
预报场:
五点正平滑
３、 地转风子程序中不同差分格式的数值试验:
初始场:
后差地转风子程序
初始场:
前差地转风子程序
预报场:
前插地转风子程序
预报场:
后插地转风子程序
预报场:
无时间平滑
预报场:
无边界平滑
结果分析:
由前四张图片,我们能够发现,4月２9日０8时在鄂霍次克海的西岸,有一个大的低压中心,其中心强度达到5250,在贝加尔湖附近有一条大的低压槽;
4月3０日0８时,在预报场上,鄂霍次克海西岸的低压向东移动,到达鄂霍次克海的上空,中心强度达到5200,比２9日加强,贝加尔湖的低压槽向南,向东移动。
估计会造成一次冷空气的南下过程。
用３0日的预报场与3０日的书本上的实况图做对比,能够看到预报场的低压中心偏北大概偏5个纬距左右,有较大的偏差,模拟效果不是特别好;
然而,贝加尔湖附近的低压槽预报场与实况场特别的近似,故而模拟效果较好。
而我们需要做对中国的预报,影响系统主要是贝加尔湖地区的低压槽影响,因此关于整个预报来说的话,这个模拟效果依然有具有比较好的参考价值。
六、小结
通过此次实习增强了我对Fotrａn语言编程和ＧrAＤS绘图的熟悉以及使用,同时也加强了对正压原始方程的了解,以及五点平滑,与地转风的计算,加深了对数值天气预报这门课的了解与掌握。
这次学习的正压原始方程模式,在500hPａ高度上,大气是正压的,准地转,准静力平衡的,因此大气环流的形势比较简单、稳定,所得结果基本与现实差距不大。
然而实际上大气并没有假设的这么简单,实际大气是斜压的,复杂的系统、在现在,模式也还在发展中,依然不能够完全去解释现在大气的变化,这需要我们对大气接着努力地去探究。
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