气象统计实习报告三

实习三 一元线性回归分析

1. 资料介绍

现有全球海平面气压场资料，文件名NCEP_slp_30y_Wt.dat，时段：冬季1978~2007年共30年。水平分辨率：7.5*7.5（具体参考NCEP_slp_30y_Wt.ctl文件），格点数：48*24。

另有热带太平洋海温场资料，文件名NCEP_TPSST_30y_Wt.dat，范围：120~300E，20S~20N. 时段：冬季1978~2007年共30年。水平分辨率：不等距（具体参考NCEP_TPSST_30y_Wt.ctl文件），格点数：32*7。

要求：（只做1）

1. 利用回归方法，分析Nino3.4区海温与全球海平面气压场之间的关系（给出b系数的空间分布图）。
2. 比较合成方法、相关方法及回归方法分析Nino3.4区海温与全球海平面气压场之间的关系，它们之间有什么联系和差别？

2.程序

 1）计算思路

  

2.）程序

  program main

    implicit none

    integer,parameter::nx=48,ny=24,nt=30

    real sst(nt),slp(nx,ny,nt)

    real a(nx,ny),b(nx,ny)

    real ix,iy,it

   

    open(1,file='D:\2021tj\practice2\N-original.grd',form='binary')

    read(1)(sst(it),it=1,nt)

    close(1)

    open(2,file='D:\2021tj\NCEP_slp_30y_Wt.dat',form='binary')

    read(2)(((slp(ix,iy,it),ix=1,nx),iy=1,ny),it=1,nt)

    close(2)

  

    call huigui(sst,slp,nx,ny,nt,a,b)

    write(*,*)b

   

    open(3,file='D:\2021tj\practice3\b.grd',form='binary')

    write(3)((b(ix,iy),ix=1,nx),iy=1,ny)

    close(3)

    end program

   

    subroutine huigui(x,y,nx,ny,nt,a,b)

    implicit none

    integer nx,ny,nt

    real x(nt),y(nx,ny,nt),a(nx,ny),b(nx,ny)    !x，y为需要做回归分析的变量，a,b为系数

    real:: xave=0.0,yave(nx,ny)

    real k(nx,ny),q(nx,ny),m(nx,ny)     !k为b的分子，q为分母

    integer ix,iy,it

    yave(nx,ny)=0.0

    !write(*,*)x**2

    do it=1,nt

            xave=xave+x(it)/nt

        do ix=1,nx

            do iy=1,ny

                    yave(ix,iy)=yave(ix,iy)+y(ix,iy,it)/nt

            enddo

        enddo

    enddo

   ! write(*,*)xave

    k(nx,ny)=0.0

    do ix=1,nx

        do iy=1,ny

            q(ix,iy)=0.0

            m(ix,iy)=0.0

            do it=1,nt

                k(ix,iy)=k(ix,iy)+x(it)*y(ix,iy,it)

                q(ix,iy)=q(ix,iy)+x(it)**2

            !write(*,*)q(ix,iy)

            enddo

            k(ix,iy)=k(ix,iy)-nt*xave*yave(ix,iy)

            q(ix,iy)=q(ix,iy)-nt*(xave**2)

            b(ix,iy)=k(ix,iy)/q(ix,iy)

            a(ix,iy)=yave(ix,iy)-b(ix,iy)*xave

        enddo

    enddo

    !write(*,*)q

end subroutine huigui

3.ctl和gs文件

1.b.ctl

  dset D:\2021tj\practice3\b.grd

undef 1.0E+20

xdef  48  levels   5          12.5            20          27.5            35          42.5            50          57.5            65          72.5            80          87.5            95         102.5           110         117.5           125         132.5           140         147.5           155         162.5           170         177.5           185         192.5           200         207.5           215         222.5           230         237.5           245         252.5           260         267.5           275         282.5           290         297.5           305         312.5           320         327.5           335         342.5           350        356.25

ydef  24  levels   -87.5          -80        -72.5          -65        -57.5          -50        -42.5          -35        -27.5          -20        -12.5           -5          2.5           10         17.5           25         32.5           40         47.5           55         62.5           70         77.5           85

zdef   1  levels   1000

tdef 1  linear  0z01Jan1978  1yr

vars 1

b 0 99

endvars

2.b.gs

 'reinit'

'open D:\2021tj\practice3\b.ctl'

'set lon 5 356.5'

'set lat -87.5 87.5'

'set lev 1000'

'set t 1'

'd b'

'draw title b spatial map'

'gxprint D:\2021tj\practice3\b.png white'

;

4.图像及分析

由图可知，图中存在b的负值区和正值区，b的负值表明Nino3.4区海温指数与全球海平面气压呈负相关，正值表明Nino3.4区海温指数与全球海平面气压呈正相关，且绝对值越大，表明相关性越强。