气象程序设计与绘图软件安装与运行

第一章:气象程序设计与绘图软件安装与运行

1.1实验实习目的

1.1.1了解并掌握FORTRAN90与软件开发环境及基本操作。

（1）了解FORTRAN90与软件开发环境的关系。

（2）掌握FORTRAN90上机实验实习基本操作过程。

（3）掌握FORTRAN90软件开发环境启动方法。

（4）理解有关工作区间、项目、文件的基本概念。

（5）掌握工作空间、项目、文件的创建方法。

（6）掌握软件开发环境图像用户界面。

（7）掌握程序的输入、编译、构造和运行方法。

（8）了解软件开发环境常用菜单、工具按钮、环境窗口的基本功能。

1.1.2了解GrADS

2.0软件环境和基本操作方法

（1） GrADS的安装。

（2） GrADS的启动与退出。

（3） GrADS的文件处理。

（4） GrADS的使用流程。

1.2 实验实习内容1

1.2.1 问题描述

现有北京1951-1980年1月月平均气温文件beijingT.dat,编写程序计算北京30年的平均气温，并输出结果。

北京1951-1980年1月月平均气温为1.0、-5.3、-2.0、-5.7、-0.9、-5.7、-2.1、0.6、-1.7、-3.6、-3.0、0.1、-2.6、-1.4、-3.9、-4.7、-6.0、-1.7、-3.4、-3.1、-3.8、-2.0、-1.7、-3.6、-2.7、-2.4、-0.9、-2.7、-2.4、-0.9、-2.7、-1.6、-3.9。

1.2.2 算法设计

通过对问题的分析，设计求解算法，并绘制流程图。

1.2.3 程序编写

Program main

integer,parameter::n=30

realTave,sum,temp(n)

open(1,file='i:\shixi\3\beijingT.txt',form='formatted')

doi=1,n

read(1,*)temp(i)

end do

close(1)

open(2,file='i:\shixi\3\Tave.dat',form='formatted')

sum=0.0

doi=1,n

sum=sum+temp(i)

end do

Tave=sum/n

write(2,*) Tave

close(2)

end

1.2.4 实验实习要求

（1）在I盘创建工作区间shixi01，并在新工作区间上创建新项目shixi01。（2）编译源程序shixi.f90,构建可执行程序并运行。

1.2.5 实验实习步骤

(1) 启动软件开发环境Compag Visual FORTRAN6.6。

(2) 创建新工作空间shixi-1。

(3) 创建新项目shixi01。

(4) 创建源程序文件，编辑输入源程序文本。

(5) 编译项目内源程序文件。

(6) 构建可执行文件。

(7) 运行可执行文件。

1.2.6 实验实习结果

生成Tave.dat文件。

文件内容： -2.680000

1.2.7 实验实习结果分析

北京1951-1980年30年1月的平均气温为-2.68摄氏度。

1.3 实验实习内容2

1.3.1 问题描述

学习GrADS软件的安装、启动、退出，了解常用数据文件，利用NCAR/NCER 全球月平均气温资料，绘制1958年1月气温图。

1.3.2 实验实习要求

(1) 下载安装GrADS软件，熟知GrADS文件包里的文件。

(2) 学习启动、退出GrADS的方法。

(3) 学习并掌握数据描述文件（*.ctl）的书写方法。

(4) 学习书写简单的gs文件。

(5) 绘制并保存1958年1月气温图。

1.3.3 实验实习步骤

（1）GrADS的安装

学习下载安装GrADS软件。

（2）GrADS的启动与退出

（3）GrADS的使用流程

air.mon.mean.nc文件是nc格式文件，不需要建立数据描

air.mon.mean.nc文件的批处理文件air.mon.mean.gs:

'reinit'

'sdfopen i:\shixi\3\air.mon.mean.nc'

'enable print i:\shixi\3\air.mon.mean.gmf'

'set x 1 144'

'set y 1 73'

'set z 1'

'sett 121'

'd air'

'print'

'disable print'

;

运行air.mon.mean.gs，得到1958年1月气温图并分析。

1.3.4 实验实习结果

图1 1958年1月全球气温图

1.3.5 实验实习结果分析

从图1可以看出：1958年全球1月的气温从南回归线向两极递减，中高纬地区北半球较南半球冷，北半球达到零下30度，南半球零下20度，北半球1月的气温差异比南半球大。低纬度等温线稀疏，高纬比较稠密，南北方向温度梯度较大。冬季，北半球同纬度的大陆和海洋相比，陆地气温比海洋气温低，等温线波动较大，在大陆上出现冷中心，而南半球大部分为海洋，海陆温差现象不明显，等温线比较平直。