氣象統(tǒng)計(jì)方法第一章氣象資料及其表示方法-展示頁
2025-03-21 20:05本頁面
【正文】 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。 中心化的必要性： 因?yàn)闅庀笠氐哪曜兓芷谟绊懞艽?，各月的平均值不一樣，為了使之能在同一水平下比較，常使用距平值（比如之前的舉例）。 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。 氣象研究中，不同時(shí)間分辨率氣象資料的使用（逐日資料、月資料、年資料等） 舉例： 江蘇氣候？ 江蘇省 19582023年月平均氣溫 江蘇省各月氣溫平均值（氣候態(tài)） 江蘇省 19582023年冬季月平均氣溫 2）距平 ? 含義： 反映數(shù)據(jù)偏離平均值的狀況 ，也是通常所說的 異常 。 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。 1） 平均值 含義：平均值是要素總體數(shù)學(xué)期望的一個(gè)估計(jì)。 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。氣象統(tǒng)計(jì)方法 主講：溫 娜 南京信息工程大學(xué) 大氣科學(xué)學(xué)院 2023年 3月 本課件主要參考南信大李麗平老師課件 要求： 掌握氣象上常用的一些統(tǒng)計(jì)方法，運(yùn)用這些方法進(jìn)行資料分析，在此基礎(chǔ)上作一些簡單的氣候預(yù)測(cè)等 了解其它方法在業(yè)務(wù)和科研中的應(yīng)用，對(duì)后期學(xué)習(xí)起引導(dǎo)作用 氣象統(tǒng)計(jì)方法： 利用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)氣象資料樣本進(jìn)行分析來估計(jì)和推測(cè)總體的規(guī)律性，為氣象預(yù)報(bào)提供依據(jù)。 ? 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（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?。?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。例如： 取某要素月平均值的 n年資料 幾何意義： （ 1） n 維空間中的一個(gè)點(diǎn) （ 2）一維空間（單坐標(biāo)）中的 n個(gè)點(diǎn) 舉例： 1958至 2023年的氣溫 1960至 2023年一月份的氣溫 /夏季降水 數(shù)據(jù)資料的 統(tǒng)計(jì)特征 要素樣本中資料分布的特點(diǎn) 用一些統(tǒng)計(jì)量表征。反映了該要素的平均（氣候）狀況。 例如：某地氣候狀態(tài) （對(duì)于逐月資料，一般分別求各月多年的平均值，所以會(huì)有 12個(gè)月平均 值場；逐日資料也是類似）。 ? 距平序列 ：單要素樣本中每個(gè)樣本資料點(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。 氣象上常用距平值代替原樣本中的資料值作為研究對(duì)象。 特性： 距平值的平均值為 0，使用方便； 直接作為預(yù)報(bào)值，比較直觀（偏高 /偏 低）。 方 差 向量表示形式： 氣象上的應(yīng)用： 1)如果 12月份氣溫標(biāo)準(zhǔn)差比 1月份大，反映了12月份氣溫隨時(shí)間變化幅度比 1月大。 (內(nèi)陸日變化較沿海大 ,這個(gè)日變化大小的比較使用的是標(biāo)準(zhǔn)差的比較 ) 江蘇省各月氣溫標(biāo)準(zhǔn)差 3）均方差小的要素預(yù)報(bào)比大的困難還是容易？原因？ 4）變量減去某常數(shù)后均方差相同。 數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)化 對(duì)氣象要素 x,資料長度 n,其表達(dá)式： 特征： 1）標(biāo)準(zhǔn)化變量的平均值為 0。 1 2 , ,tztxxxx t nS??? ， 為何要進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化 ？ 各要素 單位不同 、 平均值 和 標(biāo)準(zhǔn)差 也不同。 江蘇省氣溫異常及其標(biāo)準(zhǔn)化 降水距平百分率 距平 /平均值 *100% 1）計(jì)算降水距平，即觀測(cè)值減去平均值 2） 1步驟所得結(jié)果除以該平均值，乘以 100 ％，即為降水距平百分比 注意： 當(dāng)觀測(cè)值序列時(shí)間比較長，超過 30年，可以選擇 1980－ 2023的平均值，作為步驟 1中的平均值 4） 變率和變差系數(shù) 1）意義： 說明變量值變化的大小。
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