气象统计方法气象资料及其表示方法.pptx

1;课时安排 总学时：48学时（1-16周） 讲授为主, 课堂练习 考核方式 平时成绩（出勤、课堂作业） 期末考试;参考书目： 1、李湘阁等《气象统计方法》， 2、黄嘉佑著《气象统计分析与预报方法》，气象出版社， 3、施能著《气象统计预报》，气象出版社， 4、吴洪宝等著《气候变率诊断和预测方法》，气象出版社， 5、魏凤英著《现代气候统计诊断与预测技术》，气象出版社，;教学内容;第一章 气象资料及其表示方法;1. 气象要素 大气温度、压力、空气湿度、风向和风速、降水、云、雾、??暴、辐射、能见度等 还有土壤、陆面植被、海洋等监测要素;2. 气象监测 ;;;第9页/共121页;ARGO计划;气象监测意义：;拉萨站（29N, 91E）气温观测数据;江苏省（116-122E，30-36N）月平均气温数据（1958-2007）;江苏省（116-122E，30-36N）月平均气温数据（1958-2007）; 气象中单个或多个要素可看成为统计学中单个或多个变量。;第一节 单个要素的气象资料; 时间序列概念 数据是随时间变化的序列，习惯称为时间序列。例如：取某要素月平均值的n年资料 几何意义： （1）n 维空间中的一个点 （2）一维空间（单坐标）中的n个点 ; 举例： 1.某站点1958至2007年的气温 2.某站点1960至2010年一月份的气温 3.某站点某时段冬季/夏季降水 ;2、数据资料的统计特征;平均值概念在气象上的应用： 气象上的月平均气温、年平均气温及某要素多年平均值就是这种统计量。 例如：某地气候状态 （对于逐月资料，一般分别求各月多年的平均值，所以会有12个月平均值场；逐日资料也是类似）。 气象研究中，不同时间分辨率气象资料的使用（逐日资料、月资料、年资料等） ; 举例： 江苏气候？;江苏省1958-2007年月平均气温;江苏省各月气温平均值（气候态）;江苏省1958-2007年冬季月平均气温; 2）距平 含义：反映数据偏离平均值的状况 ，也是通常所说的异常。 距平序列：单要素样本中每个样本资料点的距平值组成的序列称为距平序列，也可以记为距平向量。 ;气象上的应用： 中心化的概念： 把资料处理为距平的方法叫中心化。 气象上常用距平值代替原样本中的资料值作为研究对象。 中心化的必要性： 因为气象要素的年变化周期影响很大，各月的平均值不一样，为了使之能在同一水平下比较，常使用距平值（比如之前的举例）。 特性：距平值的平均值为0，使用方便； 直接作为预报值，比较直观（偏高/偏 低）。 ; 举例： 某地气温的变化情况？ （气温偏高、偏低是相对于它的平均值而言）;江苏省冬季气温的异常（1958-2007）;如何正确计算异常场？;江苏省气温异常（1958-2007）;3）方差和均方差（标准差） 对气象要素x,资料长度n,其表达式： 含义： 是均方差（标准差），描述样本中资料与平均值差异的平均状况，反映变量围绕平均值的平均变化程度（离散程度）， 是方差。;方 差;气象上的应用： 1)如果12月份气温标准差比1月份大，反映了12月份气温随时间变化幅度比1月大。 2)对于同一个月（例如12月），如果南京气温的标准差比拉萨小，表明拉萨冬季气温的变化幅度比较大。 (内陆日变化较沿海大,这个日变化大小的比较使用的是标准差的比较);江苏省各月气温标准差;3）均方差小的要素预报比大的困难还是容易？原因？ 4）变量减去某常数后均方差相同。 5）标准差与变量值同量纲，一般用标准差表示变量取值变化的大小。;数据的标准化; 为何要进行标准化？ 各要素单位不同、平均值和标准差也不同。为使它们在同一水平上比较，采用标准化方法，使它们变成同一水平的无单位的变量----标准化变量。 ;江苏省气温异常及其标准化;降水距平百分率;4） 变率和变差系数;3）变差系数 标准差与平均值之比（%） 表示变量的相对变化， ; 注意： 绝对变率和标准差的数量级与变量平均值的量级有关。 有些同类型变量，彼此之间平均值差别大，若要比较它们的变化性用绝对变率和标准差不恰当，应当利用相对变率或变差系数。 ;5）频率分布 累积频率概念的引入： 平均值和均方差相同，但取值很大区别，区别其特征，就需要引入新的统计量------累积频率。; 累积频率：变量小于某上限的次数与总次数之比。（样本特征—直方图）;总体(母体)：统计分析对象的全体。 样本：