氣象統(tǒng)計(jì)方法第一章氣象資料及其表示方法-wenkub
2023-04-03 20:05:24 本頁(yè)面
【正文】 資料點(diǎn)的距平值組成的序列稱為距平序列，也可以記為距平向量。反映了該要素的平均（氣候）狀況。 ? 課時(shí)安排 – 總學(xué)時(shí)： 48學(xué)時(shí)（ 116周） – 講授為主 , 課堂練習(xí) ? 考核方式 – 平時(shí)成績(jī)（出勤、課堂作業(yè)） – 期末考試 參考書目： 李湘閣等 《 氣象統(tǒng)計(jì)方法 》 ， 黃嘉佑著 《 氣象統(tǒng)計(jì)分析與預(yù)報(bào)方法 》 ，氣象出版社， 施能著 《 氣象統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào) 》 ，氣象出版社， 吳洪寶等著 《 氣候變率診斷和預(yù)測(cè)方法 》 ，氣象出版社， 魏鳳英著 《 現(xiàn)代氣候統(tǒng)計(jì)診斷與預(yù)測(cè)技術(shù) 》 ，氣象出版社， 教學(xué)內(nèi)容 第一章 氣象資料及其表示方法 第二章 氣候穩(wěn)定性檢驗(yàn) 第三章 選擇最大信息的預(yù)報(bào)因子 第四章 一元線性回歸分析 第五章 多元線性回歸分析 第六章 氣候趨勢(shì)分析 第七章 主分量分析 第八章 聚類分析 第一章 氣象資料及其表示方法 1. 氣象要素 大氣溫度、壓力、空氣濕度、風(fēng)向和風(fēng)速、降水、云、霧、雷暴、輻射、能見(jiàn)度等 還有土壤、陸面植被、海洋等監(jiān)測(cè)要素 一、氣象資料（研究對(duì)象） 2. 氣象監(jiān)測(cè) 全球監(jiān)測(cè)系統(tǒng) ARGO計(jì)劃 氣象監(jiān)測(cè)意義： 1. 記錄天氣、氣候的實(shí)際情況 2. 了解氣候的基本狀況 3. 分析研究氣候變化規(guī)律 4. 氣候預(yù)測(cè) （第一張?zhí)鞖鈭D的誕生） 拉薩站（ 29N, 91E）氣溫觀測(cè)數(shù)據(jù) 江蘇省（ 116122E， 3036N）月平均氣溫?cái)?shù)據(jù)（ 19582023） 江蘇?。?116122E， 3036N）月平均氣溫?cái)?shù)據(jù)（ 19582023） 氣象中單個(gè)或多個(gè)要素可看成為統(tǒng)計(jì)學(xué)中單個(gè)或多個(gè)變量。 二、氣象資料的表示 第一節(jié) 單個(gè)要素的氣象資料 數(shù)據(jù)的表示： 某要素 x有 n 次觀測(cè)值，其向量表達(dá)形式為 或者 n 樣本容量 時(shí)間序列概念 數(shù)據(jù)是隨時(shí)間變化的序列，習(xí)慣稱為時(shí)間序列。 平均值概念在氣象上的應(yīng)用： 氣象上的月平均氣溫、年平均氣溫及某要素多年平均值就是這種統(tǒng)計(jì)量。 氣象上的應(yīng)用： 中心化的概念： 把資料處理為距平的方法叫 中心化。 舉例： 某地氣溫的變化情況？ （氣溫偏高、偏低是相對(duì)于它的平均值而言） 江蘇省冬季氣溫的異常（ 19582023） 如何正確計(jì)算異常場(chǎng)？ 不可取 江蘇省氣溫異常（ 19582023） 3） 方差和均方差（標(biāo)準(zhǔn)差） 對(duì)氣象要素 x,資料長(zhǎng)度 n,其表達(dá)式： 含義： 是均方差（標(biāo)準(zhǔn)差），描述樣本中資料與平均值差異的 平均 狀況，反映變量圍繞平均值的 平均 變化程度（離散程度）， 是方差。 5）標(biāo)準(zhǔn)差與變量值同量綱， 一般用標(biāo)準(zhǔn)差表示變量取值變化的大小。為使它們?cè)谕凰缴媳容^，采用標(biāo)準(zhǔn)化方法，使它們變成同一水平的無(wú)單位的變量 標(biāo)準(zhǔn)化變量 。 有些同類型變量，彼此之間 平均值差別大 ，若要比較它們的變化性用絕對(duì)變率和標(biāo)準(zhǔn)差不恰當(dāng)，應(yīng)當(dāng)利用 相對(duì)變率 或 變差系數(shù) 。 ?樣本： 總體中的一部分。 大數(shù)定律 ? 大數(shù)定律又稱大數(shù)法則、大數(shù)率。 ， ???????xdxxfxPxF )()()()(xf222)(21)( ???????xexf??正態(tài)分布曲線 標(biāo)準(zhǔn)化變量的平均值為 0、 方差為 1。正態(tài)分布檢驗(yàn)不僅可以判斷原始變量是否遵從正態(tài)分布，還可以檢驗(yàn)?zāi)切┰静蛔駨恼龖B(tài)分布，但經(jīng)過(guò)數(shù)學(xué)變換后的變量是否已成為正態(tài)分布形式。 （ 2）標(biāo)準(zhǔn)偏度系數(shù)和峰度系數(shù)的計(jì)算公式為： 其中， 和 s 分別為樣本均值和標(biāo)準(zhǔn)差。 江蘇省全年月降水?dāng)?shù)據(jù)分布圖 *也可以理解為同一要素多個(gè)格點(diǎn)（站點(diǎn)）的資料，下面慢慢體會(huì)。 二、數(shù)據(jù)的兩種空間表示（幾何意義） n維空間中的 m個(gè)點(diǎn)（列） m個(gè)變量（格點(diǎn)、站點(diǎn)）確定了 n維空間中的 m個(gè)點(diǎn)； 用來(lái)研究變量（或者不同格點(diǎn)、站點(diǎn)）之間的關(guān)系。 12() mx x x?x???ntiti xn11xmi ,2,1 ??（ ） 多年平均 1月氣溫（ 1971~2023年） 多年平均 7月氣溫（ 1971~2023年） 多年平均 1月降水量（ 1971~2023年） 多年平均 7月降水量（ 1971~2023年） 四 、 距平向量 ( 1 , 2 , , 1 , 2 , )dij ij jx x x i n j m? ? ? ? ，其表達(dá)式為 ： 五、協(xié)方差和協(xié)方差矩陣 衡量任意兩個(gè)氣象要素（變量）之間關(guān)系的統(tǒng)計(jì)量 (正、負(fù)相關(guān)關(guān)系 )，另外一個(gè)統(tǒng)計(jì)量叫相關(guān)系數(shù)（以后講解）。 問(wèn)題： 協(xié)方差帶單位，不同要素之間不好比較，以后學(xué)習(xí)相關(guān)系 數(shù)可解決這個(gè)問(wèn)題。 如霧、冰雹、霜 用 “ 有 ” 、 “ 無(wú) ” 、“ 強(qiáng) ” 、 “ 弱 ” 等表示。 對(duì)樣本而言是 頻率表 ，總體而言就是 分布列 。5個(gè)熱帶氣旋分別是 9號(hào)臺(tái)風(fēng) “ 蘇拉 ” 、 10號(hào)臺(tái)風(fēng)“ 達(dá)維 ” 、 11號(hào)強(qiáng)臺(tái)風(fēng) “ ?？?” 、 14號(hào)臺(tái)風(fēng) “ 天秤 ” 和 15號(hào)超強(qiáng)臺(tái)風(fēng) “ 布拉萬(wàn) ” ?；疑鶑倪h(yuǎn)處的烏云中垂落湖面，像吊在空中晃晃悠悠的一條巨蟒，這時(shí)候的天空依然可見(jiàn)藍(lán)天白云，拖著水柱的那片烏云分外顯眼。 課堂練習(xí) 利用該資料，計(jì)算相關(guān)統(tǒng)計(jì)量和分析數(shù)據(jù)特征 江蘇省夏季降水資料（ 19782023） 江蘇省夏季降水的氣候態(tài)及變化特征？ 19582023年海溫 (x)和
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