第1章气象资料及其表示方法2010气象统计方法 教学课件.pdfVIP

气象统计方法 气象统计方法 李丽平 南京信息工程大学 2010年9月 第一章 气象资料及其表示方法 第一章 气象资料及其表示方法 主要包括两方面的内容： 单个要素的气象资料 多个要素的气象资料 学习要点： 掌握平均值、距平、标准化、正态化的概 念，并学会它们在单要素、特别是多要素气象 资料场中的应用（实习一的内容）。 第一节 单个要素的气象资料 第一节 单个要素的气象资料 研究对象气象要素 如气温、降水量、气压； 月平均值、年平均值、日平均值。 （短期气候预测） （短期天气预报） 研究目的—预测需要： 研究它们随时间变化的规律性，如选 取1950-2000年7月份降水进行研究, （研究样本） 问题的提出 如何用数学方法表示样本，如何描 述样本的统计特征？ 一、数据资料 一、数据资料 1、表示 某要素x 有n次观测值，其向量表达形式为 x x xx (x L )T 或 1 2 3 n x ( ) x t T 1,2,3,t , Ln （1） n称为样本容量。 常用 2、时间序列概念 （（1）式含义） 如果取某要素月平均值的n年资料，数据 就是随时间变化的序列，习惯称为时间序列。 3、几何意义： （1）n维空间中的一个点； （2）一维空间中的n个点。 二、数据资料的统计特征 二、数据资料的统计特征 要素样本中资料分布的特点用一些统计 量表征。 1、平均值 1 n x ∑ x t （2 ） n t 1 含义：平均值是要素总体数学期望的一个 估计。反映了该要素的平均（气候）状况。 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。 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（？）。 南京各月多年平均降水量 南京月平均降水量 2、距平 1, 2 ,t , L n xx x − （3 ） dt t 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。 举例：1月份和7月份长江流域降水量情 况，距平比绝对数量更能说明问题。 1月份降水偏多；7月份降水偏少（相对 各自的多年平均值） 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）。