根据的位势高度、温度和涡量数据,根据位势温度公式计算各层的位势温度 ,然后用位涡量公式计算位涡量 文件给出了变量名及其对应的级别,一个是850hPa,另一个是500hPa。区域网格为12行× 10列,网格距离为 0.25*0.25度,第一行为北界,最后一行为南界。位势高度、温度和涡度的单位分别为米、开尔文和10‘秒’,编写FORTRAN程序
时间: 2024-03-20 20:44:52 浏览: 19
以下是一个简单的FORTRAN程序的示例,用于计算位势温度和位涡量:
```
PROGRAM calculate_pv
IMPLICIT NONE
INTEGER, PARAMETER :: nx = 10 ! 网格的列数
INTEGER, PARAMETER :: ny = 12 ! 网格的行数
INTEGER, PARAMETER :: nlev = 2 ! 数据的层数(850hPa和500hPa)
REAL, PARAMETER :: g = 9.81 ! 重力加速度
REAL, PARAMETER :: cp = 1004.0 ! 定压比热
REAL, PARAMETER :: p0 = 100000.0 ! 参考压强
REAL, PARAMETER :: dx = 0.25 ! 网格的水平距离(度)
REAL, PARAMETER :: dy = 0.25 ! 网格的垂直距离(度)
REAL :: lat(ny) ! 纬度数组
REAL :: h(nlev, nx, ny) ! 位势高度数组
REAL :: t(nlev, nx, ny) ! 温度数组
REAL :: vort(nx, ny) ! 涡度数组
REAL :: theta(nlev, nx, ny) ! 位势温度数组
REAL :: pv(nlev, nx, ny) ! 位涡量数组
INTEGER :: i, j, k ! 循环计数器
REAL :: p, temp ! 临时变量,用于计算位势温度和位涡量
! 读入数据
OPEN(10, FILE="latitude.txt")
DO i = 1, ny
READ(10,*) lat(i)
END DO
CLOSE(10)
OPEN(20, FILE="data.txt")
DO k = 1, nlev
DO i = 1, nx
DO j = 1, ny
READ(20,*) h(k,i,j), t(k,i,j), vort(i,j)
END DO
END DO
END DO
CLOSE(20)
! 计算位势温度和位涡量
DO k = 1, nlev
DO i = 1, nx
DO j = 1, ny
p = 100.0 * h(k,i,j) / (287.0 * t(k,i,j)) ! 计算压强
theta(k,i,j) = t(k,i,j) * (p0/p)**(287.0/cp) ! 计算位势温度
temp = (vort(i,j) / 10.0) / (dx * dy) ! 计算临时变量
pv(k,i,j) = -g * theta(k,i,j) * temp ! 计算位涡量
END DO
END DO
END DO
! 输出结果
OPEN(30, FILE="result.txt")
DO k = 1, nlev
WRITE(30,*) "Level ", k, ":"
DO i = 1, nx
DO j = 1, ny
WRITE(30,"(3F12.2)") h(k,i,j), theta(k,i,j), pv(k,i,j)
END DO
WRITE(30,*)
END DO
END DO
CLOSE(30)
END PROGRAM calculate_pv
```
在这个示例程序中,我们首先定义了一些常量和变量,包括网格的大小、重力加速度、定压比热、参考压强等。然后,我们读入了位势高度、温度和涡度数据,以及纬度数组。接下来,我们使用位势温度公式计算了位势温度,并使用位涡量公式计算了位涡量。最后,我们将结果输出到文件中。
请注意,在实际编写程序时,还需要对输入数据进行检查和处理,以确保数据的正确性和可靠性。此外,本示例程序仅供参考,具体实现方式可能因数据格式和计算方法而异。