grd

GrADS

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实习一数据文件的转换及数据描述文件的建立

1．实习目的：

(1)通过编写程序，熟悉数据GrADS的数据格式；

(2)熟练编写将ASCII码数据转换为二进制格式的Fortran程序；

(3)熟练建立相应的CTL文件。

2.实习要求：

(1)编写Fortran程序，将ASCII码数据资料文件转换成二进制文件：月平均风场（）

月平均高度场（）

(2)写出二进制文件相应的数据描述文件：，

(3)利用GrADS基本操作命令显示该地区850hPa和200hPauv风场，最后保存图nm形。

3实习步骤：

(1)利用“写字板”程序打开*.dat数据文件，熟悉该数据资料；

(2)按要求编写Fortran程序，将所给的ASCII码数据资料文件转换成二进制无格式直接存取

文件，结果保存为**.grd；

(3)通过“写字板”或“记事本”程序编写相应的数据描述文件，保存为**.ctl；

(4)画出2002年1月850hPa风场图，与图1比较验证数据正确性；

4.实习报告

1）所用资料

“data”文件夹下有ASCII码数据资料文件：

月平均风场：、、

、

月平均高度场：

经纬度范围：60-150°E，0-40°N

时间范围：2002.1-2005.12共48个月

水平范围：37×17个网格点，分辨率为2.5°×2.5°

2）所编写的Fortran程序

parameter(nx=37,ny=17,nt=48)

dimensionu200(nx,ny,nt),v200(nx,ny,nt),h500(nx,ny,nt),u850(nx,ny,nt),v850(nx,ny,nt)

open(1,file='e:')

open(2,file='e:')

open(3,file='e:')

open(4,file='e:')

open(5,file='e:')

doit=1,nt

read(1,*)((u200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

read(2,*)((v200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

read(3,*)((u850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

read(4,*)((v850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

read(5,*)((h500(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

enddo

clo(1);clo(2);clo(3);clo(4);clo(5)

open(12,file='e:',form='binary')

doit=1,nt

GrADS

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write(12)((u850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

write(12)((u200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

write(12)((v850(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

write(12)((v200(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

enddo

clo(12)

open(12,file='e:',form='binary')

doit=1,nt

write(12)((h500(i,j,it),i=1,nx),j=1,ny)

enddo

clo(12)

end

3）所编写的数据描述文件

'reinit'

'openF:'

'tlon60150'

'tlat040'

'tt1'

'du;v'

'printimF:'

;

4）所绘制的图形

实习二基本命令的上机使用

GrADS

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1.实习目的：

熟悉GrADS的工作环境及使用流程，掌握基本操作命令，练习编写和使用gs文件。

2．实习要求：

利用所提供的数据文件，使用基本命令编辑gs文件绘制图形一维单线图和两维平面图。

3.实习步骤：

（1）熟悉GrADS绘图软件操作界面——命令窗口和图形显示窗口。利用所提供的数据文

件及相应的数据描述文件，在命令窗口输入基本绘图指令，在图形

显示窗口观察相应图形

（2）练习编写和使用gs文件。利用文本编辑器（如记事本，或者写字板）将所需要的基本

命令编辑成gs文件，然后使用run命令运行该文件；

（3）根据所学过的图形要素设置命令“t”，编辑gs文件绘制北半球200hPa纬向风一维单

线图（经度固定于120ºE）和500hPa高度场平面图，并用“enableprint”命令将所画图形分别

存放。

4．实习报告：

1）说明所用资料

“data”文件夹下有GrADS数据格式的二进制资料文件以及对应的数据描述

文件

（这是一组模式输出的全球5天数值预报结果，包括了多个要素、多层，按经纬度网格存放

的数据，具体见数据描述文件）

2）所编写的数据描述文件

A．北半球200hPa纬向风一维单线图（经度固定于120ºE）

'reinit'

'openF:'

'tlon120'

'tlat090'

'tlev200'

'du'

'printimF:'

;

B.500hPa高度场平面图

'reinit'

'openF:'

'tlon0360'

'tlat090'

'tlev500'

'dz'

'printimF:'

;

3）所绘制的图形

A．北半球200hPa纬向风一维单线图（经度固定于120ºE）

GrADS

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B.500hPa高度场平面图

实习三t命令的使用练习

GrADS

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1．实习目的：

(1)熟练使用t命令的各类参数设置

(2)掌握.gs文件的编写格式和运行

(3)学会保存图形文件

2.实习要求：

(1)利用所提供的数据文件，绘制出第7时刻500hPa高度场图，要求设置等值线间隔单位为

40位势米，颜色，标记方式，并且给出相应标题（请包含姓名拼音与学号），最终将图形保

存。所有命令编写于.gs文件中。

(2)利用所提供的数据文件，绘制出第7时刻850hPa风场图，要求以三种方式(风矢量、流线、

风向杆)显示风场，并将三幅图上下排列于同一图形窗口，并最终将图形保存。所有命令编

写于.gs文件中。

3.实习步骤：

在写字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件，注意文件编写格式；

启动GrADS绘图软件，运行*.gs文件。

4.5完成实习报告

1）所用资料

“data”文件夹下二进制月平均风场文件：

数据描述文件：

时间范围：2002.1-2005.12共48个月

水平范围：37×17个网格点，分辨率为2.5°×2.5°

经纬度范围：60-150°E，0-40°N

垂直层次：850hPa、200hPa

物理量：u，v

“data”文件夹下二进制月平均高度场文件：

数据描述文件：

时间范围：2002.1-2005.12共48个月

水平范围：37×17个网格点，分辨率为2.5°×2.5°

经纬度范围：60-150°E，0-40°N

垂直层次：500hPa

物理量：hgt

2）给出所编写的数据描述文件

A．第7时刻500hPa高度场图

'reinit'

‘openF:'

'tt7'

'tcint40'

'tccolor5'

'tclabon'

'dhgt'

'drawtitlefengshuang2'

'printimF:te'

B．第7时刻850hPa风场图

'reinit'

'no'

GrADS

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'openF:'

'tvpage08.5710.5'

'tt7'

'tgxoutvector'

'displayu;v'

'tvpage08.53.57'

'tt7'

'tgxoutvector'

'displayu;v'

'tvpage08.503.5'

'tt7'

'tgxoutvector'

'displayu;v'

3）所绘制的图形

A．第7时刻500hPa高度场图

B．第7时刻850hPa风场图

GrADS

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实习四各类参数设置综合练习

1.实习目的：

（1）掌握阴影图形与等值线图形的叠加画图方法

（2）练习基础绘图指令draw命令的使用

2．实习要求：

（1）绘制出2003年7月60-150E、0-40N区域内850hPa流线图，且地形高度场超过1500

GrADS

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米以上用黑色阴影显示，并且给出相应标题（请包含姓名拼音与学号），最终将图形保存。

（2）所有命令编写于.gs文件中。

3.实习步骤：

（1）在写字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件，注意文件编写格式

（2）启动GrADS绘图软件，运行*.gs文件

4.实习报告

1）所用资料

地形高度资料：

范围：2.5-360E，-90-90N（全球）

层次：1层，地面；

时间：2002年1月

变量名：h

分辨率：2.5*2.5，格点数：144*73

风场资料：

范围：60-150E，0-40N

层次：风场，850hPa、200hPa；

时段：2002.1~2005.12共48个月

变量名：u、v

分辨率：2.5*2.5，格点数：37*17

2）所编写的*.gs文件

'reinit'

'openF:'

'openF:'

'tgridoff'

'tt1'

'tgxoutshaded'

'tclevs1500'

'tccols01'

'dh.2(z=1)'

'tlev850'

'tt19'

'tgxoutstream'

'du;v'

'drawtitlefengshuang2'

'printimF:te'

3）所绘图形.

GrADS

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实习五各类参数设置综合练习

1．实习目的：

（1）掌握特殊图形处理方法

（2）掌握阴影图形画图方法

（3）学会处理特别等值线与特殊字符的方法

2.实习要求：

利用所提供的数据文件，编写.gs文件：

绘制出2002年1-12月120E、0-40N200hPa纬向风的纬度-时间剖面图。

（1）纬向风为西风时填色，东风绘制等值线，给出色标，0值线加粗；

（2）X轴标注为“time”,Y轴标注为“lat”,标题标注为“u120E”。

（3）最终将图形保存为gmf格式。

3.实习步骤：

（1）在写字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件，注意文件编写格式；

（2）启动GrADS绘图软件，运行*.gs文件；

完成实习报告：

1）所用资料；

“data”文件夹下二进制月平均风场文件：

数据描述文件：

时间范围：2002.1-2005.12共48个月

水平范围：37×17个网格点，分辨率为2.5°×2.5°

经纬度范围：60-150°E，0-40°N

垂直层次：850hPa、200hPa

GrADS

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物理量：u，v

2）所编写的*.gs文件；

'reinit'

'openF:'

'tlon120'

'tlev200'

'tt112'

'txyrevon'

'tgxoutshaded'

'tcmin0'

'du'

'tclabon'

'tgxoutcontour'

'tcmax0'

'du'

'cbarn104.50.35'

'tclevs0'

'tcthick11'

'du'

'drawtitleu120E'

'drawxlabtime'

'drawylablat'

'printimF:'

;

3）所绘图形。

GrADS

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实习六练习描述语言的使用

1.实习目的：

掌握GrADS软件数据提取方法，学会资料处理。

2．实习要求：

(1)根据所提供的数据资料，利用fwrite命令将范围（纬度：-20-60ºN，经度：90ºE-200Eº，

时间：1971年1月至2000年12月）海温场资料写入名为的二进制数据文件中。

注意确定写出数据的格点数。

(2)根据所得数据资料，利用Fortran程序将文件转换为十进制数据文件。

(3)根据所得数据文件，编写相应的数据描述文件，并绘制图形。请将所绘图形

与使用原来资料在相同维数环境下所画图形进行比较，看是否一致。

3.实习步骤：

(1)在写字板或记事本程序中按要求1）编写*.gs文件，进行数据资料的提取；

(2)根据实习要求(2)，利用Fortran程序进行二进制与十进制数据文件的转换，并查看

的数据信息；在写字板或记事本程序中编写数据描述文件，并保存；

(3)利用和文件画图，完成实习内容。

4.实习报告：

1）所用资料；

“data”文件夹下有全球海表温度资料。

注意：海温时间从1854年1月开始。

nc文件打开：sdfopen路径

nc文件的维数设置、格距、缺测值的查询：qctlinfo

2）所编写的件；

GrADS

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A）**.ctl文件

dtF:

titleNOAAExtendedReconstructedSSTV3

undef32767

xdef56linear902

ydef41linear-202

zdef1linear11

tdef360linear00Z01JAN19711mo

vars1

sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature

endvars

B）**.gs文件

'reinit''sdfopenF:'

'tgxoutfwrite'

'tfwriteF:'

it=1405

while(it<=1764)

'tlon90200'

'tlat-2060'

'tt'it''

'dsst'

it=it+1

endwhile

'disablefwrite';

实习七变量与函数的设置

1．实习目的：

(1)掌握函数的使用

(2)进一步练习阴影图形与等值线图形的叠加画图方法。

2.实习要求：

(1)所有命令编写于.gs文件中。

(2)根据所提供的数据资料，计算1-12月多年平均（1971年-2000年）海温场，并绘出1月

海温多年平均图。(注意原始nc数据自1854年1月开始)

(3进一步计算1971年至2000年1月海温距平场，绘制1998年1月和1999年1月海温距

平场，海温正距平区填色，画色标，并分别写标题Jan1998和Jan1999。要求设置虚页，将

两幅图并排放在一起。最终将图形保存。

3.实习步骤：

(1字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件，注意文件编写格式；

(2GrADS绘图软件，运行*.gs文件；

4.实习报告：

1）所用资料；

“data”文件夹下有全球海表温度资料。

nc文件打开：sdfopen路径

GrADS

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nc文件的维数设置、格距、缺测值的查询：qctlinfo

2）所编写的*.gs文件；

'reinit'

'reinit'

'sdfopenF:'

'tt112'

'defineavesst=ave(sst,t+1404+0,t+1764,12)'

'modifyavesstasonal'

'tt14051764'

'defineanom=sst-avesst'

'tt1729'

'tvpage05.528'

'danom'

'tgxoutshaded'

'tcmin0'

'danom'

'tclabon'

'tgxoutcontour'

'tcmax0'

'danom'

'cbarn0.8040.5'

'drawtitleJAN1998'

'tt1741'

'tvpage5.51128'

'danom'

'tgxoutshaded'

'tcmin0'

'danom'

'tclabon'

'tgxoutcontour'

'tcmax0'

'danom'

'cbarn0.8040.5'

'drawtitleJAN1999'

'printimF:te'

3）所绘图形。

GrADS

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实习八描述语言的使用

1.实习目的：

掌握循环的使用，进一步练习函数的使用。

2.实习要求：

（1）计算夏季海温距平场；

（2）循环绘出1971年至2000年夏季海温距平图。要求海温正距平区填色，画色标，并将

年份作为标题。最终将图形保存。

（3）所有命令编写于.gs文件中。

3.实习步骤：

(1)在写字板或记事本程序中按要求编写*.gs文件；

(2)启动GrADS绘图软件，运行*.gs文件

4.实习报告：

1）所用资料

“data”文件夹下有全球海表温度资料。

nc文件打开：sdfopen路径

nc文件的维数设置、格距、缺测值的查询：qctlinfo

2）所编写的*.gs文件

'reinit'

'sdfopenF:'

'tgxoutfwrite'

'tfwritee:'

it=1410

GrADS

15/18

while(it<=1758)

'tlev0'

'tlon90200'

'tlat-2060'

'tt'it''

'dsst'

it=it+12

endwhile

'disablefwrite'

;

*.ctl文件

dtF:

titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3

undef32767

xdef56linear902

ydef41linear-202

zdef1linear11

tdef30linear00Z01Jun19711yr

vars1

sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature

ENDVARs

7月：

*.gs文件：

'reinit'

'sdfopenF:'

'tgxoutfwrite'

'tfwritee:'

it=1411

while(it<=1759)

'tlev0'

'tlon90200'

'tlat-2060'

'tt'it''

'dsst'

it=it+12

endwhile

'disablefwrite'

;

*.ctl文件

dtF:

titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3

undef32767

xdef56linear902

ydef41linear-202

GrADS

16/18

zdef1linear11

tdef30linear00Z01Jun19711yr

vars1

sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature

ENDVARs

8月：

*.gs文件：

'reinit'

'sdfopenF:'

'tgxoutfwrite'

'tfwriteF:'

it=1412

while(it<=1760)

'tlev0'

'tlon90200'

'tlat-2060'

'tt'it''

'dsst'

it=it+12

endwhile

'disablefwrite'

;

*.ctl文件

dtF:

titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3

undef32767

xdef56linear902

ydef41linear-202

zdef1linear11

tdef30linear00Z01Jun19711yr

vars1

sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature

ENDVARs

1971-2000年夏季（678月）：

*.gs文件：

'reinit'

'openF:'

'openF:'

'openF:'

'tgxoutfwrite'

'tfwriteF:'

it=1

while(it<=30)

'tlon90200'

GrADS

17/18

'tlat-2060'

'tt'it''

'd(sst+sst.2+sst.3)/3'

it=it+1

endwhile

'disablefwrite'

;

*.ctl文件

dtF:

titleNOAAExtendedReconstructsdSSTV3

undef32767

xdef56linear902

ydef41linear-202

zdef1linear11

tdef30linear00Z01Jun19711mo

vars1

sst0-999MonthlyMeansofSeaSurfaceTemperature

ENDVARs

1997年的夏季距平图：

'reinit'

'openF:'

'tt1'

'defineavesst=ave(sst,t+0,t=30,1)'

'modifyavesstasonal'

'tt130'

'defineanom=sst-avesst(t=1)'

'tt26'

'danom'

'tgxoutshaded'

'tcmin0'

'danom'

'tclabon'

'tgxoutcontour'

'tcmax0'

'danom'

'cbarn1050.25'

'drawtitle1997'

'printimF:'

;

3）所绘图形（1997年夏季）

GrADS

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