短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)習(xí)報(bào)告六

1、南京信息工程大學(xué)實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）報(bào)告實(shí)驗(yàn)（實(shí)習(xí)）名稱 短期氣候預(yù)測(cè)實(shí)習(xí) 日期11.29得分 指導(dǎo)教師 系 專業(yè) 年級(jí) 班次姓名Trichtu 學(xué)號(hào)實(shí)習(xí)目的：掌握短期氣候預(yù)測(cè)中物理統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)的基本步驟。實(shí)習(xí)要求：能運(yùn)用提供的資料和方法子程序，編寫或補(bǔ)充完成程序當(dāng)中的部分片斷，了解區(qū)域降水的預(yù)測(cè)方法及其建立過(guò)程，輸出實(shí)驗(yàn)要求的相應(yīng)結(jié)果，并就方法對(duì)區(qū)域降水的擬合及試驗(yàn)預(yù)測(cè)效果進(jìn)行分析。實(shí)習(xí)內(nèi)容：利用前期1月的海溫關(guān)鍵區(qū)（Nino3.4指數(shù)）和環(huán)流特征量（西太平洋副高脊線、西太平洋副高西伸脊點(diǎn)、亞洲極渦面積、南方濤動(dòng)指數(shù)）等前期冬季預(yù)測(cè)因子；運(yùn)用多元回歸方法，對(duì)1952-2001年華北夏季降水建立預(yù)測(cè)方程；

2、對(duì)2002-2008年進(jìn)行多元回歸預(yù)測(cè)試驗(yàn)；實(shí)習(xí)資料：前期1月的Nino3.4指數(shù)（來(lái)自CPC）西太平洋副高脊線、西太平洋副高西伸脊點(diǎn)、亞洲極渦面積、南方濤動(dòng)指數(shù)（來(lái)自中國(guó)氣象局整編的74個(gè)環(huán)流指數(shù)）、夏季華北區(qū)域10站的降水量距平百分率。實(shí)習(xí)方法：回歸分析(mregrssion.for)是用來(lái)尋找若干變量之間統(tǒng)計(jì)關(guān)系的一種方法，利用所找到的統(tǒng)計(jì)關(guān)系對(duì)某一變量作出未來(lái)時(shí)刻的估計(jì)，稱為回歸預(yù)報(bào)值。 效果分析 回歸擬合效果的參數(shù)分析(1) 殘差平方和 (SSR)誤差方差標(biāo)準(zhǔn)差(2)標(biāo)準(zhǔn)差(3)復(fù)相關(guān)系數(shù) 當(dāng) R 近似等于1，則相對(duì)誤差將近似0，說(shuō)明回歸效果很好。(4) 回歸方差反映回歸擬合的程度,

3、其值越大反映效果越好(5)總離差平方和它遵從自由度為m和n-m-1的F分布。 實(shí)習(xí)步驟：（1） 編寫程序：（原文件的子例行程序不計(jì)入在內(nèi)）PROGRAM MAININTEGER,PARAMETER:N=50INTEGER,PARAMETER:K=5REAL,DIMENSION(K,N):XREAL,DIMENSION(N):YREAL,DIMENSION(K+1):AREAL,DIMENSION(K+1,K+1):BREAL,DIMENSION(K):VREAL Q,S,R,U,ind(6,60),year(N),expect(50)C OPEN THE INPUT DATA FILE ope

4、n(8,FILE=e:copy6weight.txt) open(9,FILE=e:copy6compare.grd,form=binary)OPEN(10,FILE=e:copy6shixi.txt) C READ THE DATA and give data to X and Yread(10,*) do i=1,N read(10,*) year(i),y(i),x(1,i),x(2,i),x(3,i),x(4,i),x(5,i) end do MM=K+1 call DYHG(X,Y,K,MM,N,A,Q,S,R,V,U,B,DYY) !CCCCCCCCCCCCCCCCCCC預(yù)測(cè)195

5、2-2001 do i=1,N expect(i)=a(1)+x(1,i)*a(2)+x(2,i)*a(3)+x(3,i)*a(4) expect(i)=expect(i)+x(4,i)*a(5)+x(5,i)*a(6) enddo write(9) (expect(i),y(i),i=1,50) write(*,88) A(1)88format(/1x,b 0=,f19.5) do 89 j=2,MM89 write(*,100) j-1,A(j)100 format(1x,b,i2,=,f9.5)ccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccccc

6、ccccccc write(*,20)Q,S,R 20 format(1x,Q=,f13.6,3x,S=,f13.6,3x,R=,f13.6) write(*,22)U,DYY 22 format(1x,U=,f13.6,3x,DYY=,f13.6) write(*,30)(i,V(i),i=1,K)30 format(1x,V(,i2,)=,f13.6) write(*,40)U 40 format(1x,U=,f13.6) open(6,file=e:copy6table.txt) ! output data write(6,180) 180 format(/2x,regression c

7、oefficients:) write(6,88) A(1) do 189 j=2,MM189 write(6,100) j-1,A(j) write(6,200)200format(/1x,Generic Analysis of Variance Table for the Multiple * Linear Regression) write(6,202)202 format(/1x,- *-) write(6,204)204format(/3x,Source df SS MS) write(6,202) write(6,206)N-1,DYY206format(/1x,Total n-1

8、=,i2, SST=,f13.4) u2=U/real(K) write(6,208)K,U,U2208 format(/1x,Regression K=,i2, SSR=,f13.4, MSR=SSR/K= *,f13.4) q2=q/real(n-k-1) write(6,209)n-k-1,q,q2209 format(/1x,Residual n-k-1=,i2, SSE=,f13.4, MSE=SSE/(n-k-1) *=,f13.4) f=(U/real(K)/(Q/real(N-K-1) write(6,220) f220format(/1x, F=MSR/MSE=,f13.4)

9、 write(6,202) close(6) stop end（2）結(jié)果輸出得到回歸效果的參數(shù)及回歸系數(shù)，擬合預(yù)測(cè)與觀測(cè)資料的對(duì)比數(shù)據(jù)，獨(dú)立預(yù)測(cè)試驗(yàn)與觀測(cè)資料的對(duì)比數(shù)據(jù)。l 輸出反映回歸效果的參數(shù)及回歸系數(shù)，并就相關(guān)參數(shù)分析回歸效果； 回歸系數(shù)：: b 0= -196.06274 b 1= 4.40570 b 2= 1.19246 b 3= -0.00290 b 4= 0.32351 b 5= 0.50310即：Nino3.4指數(shù)=-196.06274+4.40570*西太平洋副高脊線+1.19246*西太平洋副高西伸脊點(diǎn)-0.00290*亞洲極渦面積+0.32351*南方濤動(dòng)指數(shù)+0.503

10、10*夏季華北區(qū)域10站的降水量距平百分率 Generic Analysis of Variance Table for the Multiple Linear Regression Total n-1=49 DYY= 20596.3984 Regression K= 5 U= 1492.2344 MSR=SSR/K= 298.4469 Residual n-k-1=44 Q= 19104.5078 MSE=SSE/(n-k-1)= 434.1934 R=0.269137 F=MSR/MSE= 0.6874相關(guān)為0.29137，F(xiàn)小于標(biāo)準(zhǔn)值2.4（0.05）且大于0.416，效果不顯著，說(shuō)明擬

11、合程度不好。l 預(yù)測(cè)量與回歸方程計(jì)算的估計(jì)值和觀測(cè)值的歷年曲線變化圖（19522001年），并附簡(jiǎn)單的說(shuō)明；Ctl文件：reinitopen e:copy6compare.ctlenable print e:copy6comparation.gmfset x 1 1set y 1 1set t 1 50d reald expprintdisable print;Gs文件:reinitopen e:copy6compare.ctlenable print e:copy6comparation.gmfset x 1 1set y 1 1set t 1 50d reald expprintdisable print;（實(shí)際值黑線、預(yù)測(cè)值綠線）從圖中可以看出，某些年份，預(yù)測(cè)值和實(shí)際值的趨勢(shì)是