氣象統(tǒng)計方法之氣象資料及其表示方法-展示頁
2025-03-21 20:56本頁面
【正文】 2）標(biāo)準(zhǔn)化變量的方差為 1。 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。 2)對于同一個月（例如 12月）， 如果南京氣溫的標(biāo)準(zhǔn)差比 拉薩小 ， 表 明 拉薩冬季氣溫的變化幅度比較大。 舉例： 某地氣溫的變化情況？ （氣溫偏高、偏低是相對于它的平均值而言） 江蘇省冬季氣溫的異常（ 19582023） 如何正確計算異常場？ 不可取 江蘇省氣溫異常（ 19582023） 3） 方差和均方差（標(biāo)準(zhǔn)差） 對氣象要素 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： 因為氣象要素的年變化周期影響很大，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)計量。 1） 平均值 含義：平均值是要素總體數(shù)學(xué)期望的一個估計。 二、氣象資料的表示 第一節(jié) 單個要素的氣象資料 數(shù)據(jù)的表示： 某要素 x有 n 次觀測值，其向量表達(dá)形式為 或者 n 樣本容量 時間序列概念 數(shù)據(jù)是隨時間變化的序列，習(xí)慣稱為時間序列。氣象統(tǒng)計方法 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)計方法，運用這些方法進(jìn)行資料分析，在此基礎(chǔ)上作一些簡單的氣候預(yù)測等 了解其它方法在業(yè)務(wù)和科研中的應(yīng)用，對后期學(xué)習(xí)起引導(dǎo)作用 氣象統(tǒng)計方法： 利用統(tǒng)計方法對氣象資料樣本進(jìn)行分析來估計和推測總體的規(guī)律性，為氣象預(yù)報提供依據(jù)。 ? 課時安排 – 總學(xué)時： 48學(xué)時（ 116周） – 講授為主 , 課堂練習(xí) ? 考核方式 – 平時成績（出勤、課堂作業(yè)） – 期末考試 參考書目： 李湘閣等 《 氣象統(tǒng)計方法 》 ， 黃嘉佑著 《 氣象統(tǒng)計分析與預(yù)報方法 》 ，氣象出版社， 施能著 《 氣象統(tǒng)計預(yù)報 》 ，氣象出版社， 吳洪寶等著 《 氣候變率診斷和預(yù)測方法 》 ，氣象出版社， 魏鳳英著 《 現(xiàn)代氣候統(tǒng)計診斷與預(yù)測技術(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 第三章 選擇最大信息的預(yù)報因子 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)測要素 一、氣象資料（研究對象） 2. 氣象監(jiān)測 全球監(jiān)測系統(tǒng) ARGO計劃 氣象監(jiān)測意義： 1. 記錄天氣、氣候的實際情況 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 （第一張?zhí)鞖鈭D的誕生） 拉薩站（ 29N, 91E）氣溫觀測數(shù)據(jù) 江蘇?。?116122E， 3036N）月平均氣溫數(shù)據(jù)（ 19582023） 江蘇?。?116122E， 3036N）月平均氣溫數(shù)據(jù)（ 19582023） 氣象中單個或多個要素可看成為統(tǒng)計學(xué)中單個或多個變量。例如： 取某要素月平均值的 n年資料 幾何意義： （ 1） n 維空間中的一個點 （ 2）一維空間（單坐標(biāo)）中的 n個點 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)計特征 要素樣本中資料分布的特點 用一些統(tǒng)計量表征。反映了該要素的平均（氣候）狀況。 例如：某地氣候狀態(tài) （對于逐月資料，一般分別求各月多年的平均值，所以會有 12個月平均 值場；逐日資料也是類似）。 ? 距平序列 ：單要素樣本中每個樣本資料點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象。 特性： 距平值的平均值為 0，使用方便； 直接作為預(yù)報值，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月份氣溫隨時間變化幅度比 1月大。 (內(nèi)陸日變化較沿海大 ,這個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）計算降水距平，即觀測值減去平均值 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
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