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1、标准文案数值天气预报实习题目：正压原始方程模式实习报告院系: XXXX学院 .专业年级： XXXX专业 .班 级： XXXX 级X班 . 姓 名：步留情 .大全一、实习目的与要求通过正压原始方程模式的实习,加深理解该章所学的根本内容；掌握当今制作数值天 气预报的一般方法和主要步骤；并在数值计算、编制程序和上机操作等方面得到进一步练习.以1973年4月29日08时北京时我国东北、华北地区500百帕等压面位势高度场及 地转风场作为初值,采用固定的水平侧边界条件,应用正压原始方程二次守恒平流格式的模 式,制作未来24小时有限区域500百帕位势高度场和风场的预报,并写一份实习报告.二、模式的主要计算框
2、图三、实习任务编写2个子程序：五点平滑子程序、地转风初值子程序先编写五点平滑的子程序,在保证能够得到正确结果的前提下,再去编写地转风初值的子程序.所用公式：FixjFj,jS Fi 1,j4Fj,j i Fjjj尸-豐鷺4个数值试验:fid ar两个子程序编写完成并保证正确的前提下,还需要做1只做正平滑和做正逆平滑的比照试验；2地转风子程序中不同差分格式的数值试验；3是否做边界平滑和内点平滑的数值试验；4是否做时间平滑的数值试验.四、实习程序(自己编制的子程序) 地转风初值的子程序subrout ine cgw(ua,va,za,rm,f,d, m,n)dimension ua(m,n),va
3、(m,n),za(m,n),rm(m,n),f(m,n) do i=1,m ua(i,1)=-rm(i,1)/f(i,1)*9.8/d*(za(i,2)-za(i,1) ua(i, n)=-rm(i, n)/f(i, n) *9.8/d*(za(i, n)-za(i, n-1) do j=2, n-1ua(i,j)=-rm(i,j)/f(i,j)*9.8/2/d*(za(i,j+1)-za(i,j-1) end doend dodoj=1, nva(1,j)=rm(1,j)/f(1,j)*9.8/d*(za(2,j)-za(1,j) va(m,j)=rm(m,j)/f(m,j)*9.8/d*(
4、za(m,j)-za(m-1,j) do i=2,m-1va(i,j)=rm(i,j)/f(i,j)*9.8/2/d*(za(i+1,j)-za(i-1,j) end doend doreturnendl=2为执行正逆平滑区域内5点平滑(正逆平滑)的子程序,1=1为只执行正平滑,subrouti ne ssip(a,w,s, m,n,l)dimension a(m,n),w(m,n)do 10 i=2,m-1do 10 j=2, n-110 w(i,j)=a(i,j)+s*0.25*(a(i-1,j)+a(i+1,j)+a(i,j-1)+a(i,j+1)-4*a(i,j) a(2:m-1,2:
5、 n-1)=w(2:m-1,2: n-1)if(l=2) thendo 20 i=2,m-1do 20 j=2, n-120 w(i,j)=a(i,j)-s*0.25*(a(i-1,j)+a(i+1,j)+a(i,j-1)+a(i,j+1)-4*a(i,j) a(2:m-1,2: n-1)=w(2:m-1,2: n-1)end ifreturnend ctl文件：DSET H:shuzhishixiduizhaoh.grdTITLE 500hpa heightUNDEF -9990.0XDEF 20 LINEAR 85 3.5YDEF 16 LINEAR 32.5 2.5ZDEF 1 li n
6、ear 1 1TDEF 2 LINEAR 00Z29 apr1973 24hrVARS 1h 0 99 500ENDVARS绘图gs文件rei nitopen h:shuzhishixiduizhaoHUV.CTLopen h:shuzhishixishiya n1HUV.CTLopen h:shuzhishixishiya n2houHUV.CTLopen h:shuzhishixishiya n2qia nHUV.CTLopen h:shuzhishixishiya n2wuHUV.CTLopen h:shuzhishixishiya n3bsHUV.CTLopen h:shuzhishi
7、xishiya n3nbn sHUV.CTLopen h:shuzhishixishiya n3n sHUV.CTLopen h:shuzhishixishiya n4HUV.CTLset ccolor 1set cstyle 1set cthick 6d h.1(t=1)printim H:shuzhishixiduizhao1.png whitecset ccolor 1set cstyle 1set cthick 6d h.1(t=2)printim H:shuzhishixiduizhao2.png whitecset ccolor 1set cstyle 1set cthick 6d
8、 h.1(t=1)set ccolor 1set cstyle 6set cthick 5d h.1(t=2)printim H:shuzhishixiduizhao1-2.png whiteci=2while(i10)set gxout con tourset ccolor 1set cstyle 1set cthick 6d h.i(t=2)printim H:shuzhishixii.png whiteset ccolor 1set cstyle 6set cthick 5d h.1(t=2)printim H:shuzhishixii-duizhao.png whitecset gxo
9、ut shadedd abs(h.i(t=2)-h.1(t=2)cbar 1.0 Oset gxout con tourset ccolor 1set cstyle 1set cthick 6d h.i(t=2)printim H:shuzhishixiiwucha-duizhao.png whiteci=i+1en dwhileset fwrite h:shuzhishixiwucha.grdi=2while(i-fiO-40-20: 2040joid-的3、次外层点用中央差格式计算,内层点用四阶精度的五点差分格式计算.k ni nIS heGE IS Oei. RE Jme由2) 1、2图
10、可以看出由后差格式与前差格式得出的初始风场作出的预报场与对照场之 间的差距还是比拟明显的,后差在-40到+100之间,前差在-100到+40之间,而五点差分格式得出的初始风场作出的预报场与对照场之间的差距几乎为零.可以看出后差与前差的结果中,由于精度不高,截断误差较大,激发了许多快波,在边界处尤其明显. 值得一提的是,后差、前差分别与对照场的差值,在空间上的分布相当一 致,在数值上,在对应格点的绝对值大小几乎相同,符号相反.由四阶精度的五点差分方案作出的初值场得出的实验结果与二阶精度的中央差格式的 得出的对照场结果可以说是完全一样,说明在风场初始化方面,二阶精度的差分格式已经足够了.3) 是否做边界平滑和内点平滑的数值试验；1、只做边界平滑,不做内点平滑
