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11 气象统计方法课程实践内容2013

实习二 计算给定数据资料的简单相关系数和自相关系数

1、资料介绍

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）

2、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=3、冬季序列在j=4最大。

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12 气象统计方法课程实践内容2013

3、实习结果

（1）、Fortran源程序

PROGRAM EXAM

IMPLICIT NONE

INTEGER,PARAMETER::N=20 INTEGER i,j,k,ty,tw,tyw

REAL::avr_y=0,avr_w=0,sy=0,sw=0,rxy=0,max_y=0,max_w=0,max_yw=0 REAL y(N),w(N)

DATA y/3.4,3.3,3.2,2.9,3.4,2.8,3.6,3.0,2.8,3.0,3.1,3.0,2.9,2.7,3.5,3.2,3.1,2.8,2.9,2.9/ DATA

w/3.24,3.14,3.26,2.38,3.32,2.71,2.84,3.94,2.75,1.83,2.80,2.81,2.63,3.20,3.60,3.40,3.07,1.87,2.63,2.47/

REAL syy(N),sww(N),r(N),rty(N),rtw(N),rtyw(N),rxy_ty(N),rxy_tw(N),rxy_tyw(N)

!求两数组平均值 DO i=1,N

avr_y=avr_y+y(i) avr_w=avr_w+w(i) END DO

avr_y=avr_y/N avr_w=avr_w/N !简单相关系数 DO j=1,N

syy(j)=(y(j)-avr_y)**2 sy=sy+syy(j)

sww(j)=(w(j)-avr_w)**2 sw=sw+sww(j) END DO

sy=sqrt(sy/N) sw=sqrt(sw/N) DO j=1,N

r(j)=((y(j)-avr_y)/sy)*((w(j)-avr_w)/sw) rxy=rxy+r(j) END DO rxy=rxy/N

PRINT \年全年平均气温与冬季平均气温的简单相关系数rxy=',f5.2)\k=0

!自相关系数 DO ty=1,N/2 DO i=1,N-ty

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13 气象统计方法课程实践内容2013

rty(i)=((y(i)-avr_y)/sy)*((y(i+ty)-avr_y)/sy)

rxy_ty(ty)=rxy_ty(ty)+rty(i) END DO

rxy_ty(ty)=rxy_ty(ty)/(N-ty) rxy_ty(ty)=ABS(rxy_ty(ty)) IF(rxy_ty(ty)>max_y) THEN max_y=rxy_ty(ty) k=ty END IF END DO

PRINT \全年平均气温绝对值最大自相关系数rxy_ty=',f7.4,/,'滞后时间长度 k=',I2)\k=0

DO tw=1,N/2 DO i=1,N-tw

rtw(i)=((w(i)-avr_w)/sw)*((w(i+tw)-avr_w)/sw) rxy_tw(tw)=rxy_tw(tw)+rtw(i) END DO

rxy_tw(tw)=rxy_tw(tw)/(N-tw) rxy_tw(tw)=ABS(rxy_tw(tw)) IF(rxy_tw(tw)>max_w) THEN max_w=rxy_tw(tw) k=tw END IF END DO

PRINT \冬季平均气温绝对值最大自相关系数rxy_tw=',f7.4,/,'滞后时间长度 k=',I2)\k=0

!落后交叉相关系数 DO tyw=1,N/2 DO i=1,N-tyw

rtyw(i)=((y(i)-avr_y)/sy)*((w(i+tyw)-avr_w)/sw) rxy_tyw(tyw)=rxy_tyw(tyw)+rtyw(i) END DO

rxy_tyw(tyw)=rxy_tyw(tyw)/(N-tyw) rxy_tyw(tyw)=ABS(rxy_tyw(tyw)) IF(rxy_tyw(tyw)>max_yw) THEN max_yw=rxy_tyw(tyw) k=tyw END IF END DO

PRINT \全年平均温度与冬季平均气温之间的落后交叉相关系数rxy_tyw=',f7.4,/,'滞后时间长度 k=',I2)\

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14 气象统计方法课程实践内容2013

END

（2）、程序运行结果：

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15 气象统计方法课程实践内容2013

实习三 分析中国夏季降水线性趋势的分布特征

1.资料介绍及要求：

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。 2.实习结果

（1）.matlab程序

%编写求1982-2006年中国160站各站夏季降水线性倾向率

clear all clc

fid=fopen('E:/160zhan-rainfall-summer.txt','rt'); tline=fgets(fid);

data1=fscanf(fid,'%f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f %f',[28,160]); data2=data1'; fclose(fid); for i=1:160;

j(i,1:25)=data2(i,4:28); n1=1982:1:2006;

pp(i,:)=polyfit(n1,j(i,1:25),1); end

b=pp(:,1);

jd=data2(:,3); wd=data2(:,2); jdc=75:0.5:135; wdc=18:.5:55;

bz=griddata(jd,wd,b,jdc,wdc','cubic'); c=contour(jdc,wdc,bz)

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