4. Статистикалық сипаттамалар
Метеорологиялық мəліметтерді өңдеу математикалық статисика əдісімен жүргізіледі.
Метеорологиялық шамалардың көпшілігі үшін статистикалық ақпараттар орташа жəне ең соңғы, яғни экстремальді – ең үлкен жəне ең кіші – мəндермен, сонымен қатар, орташа квадраттық ауытқумен, дисперсиямен, яғни орташа квадраттық ауытқудың квадраты жəне вариация коэффициентімен ұсынылады.
Орташа мəндер бақылаудың алғашқы мəліметтері бойынша есептеп шығарылады. Бұл кезде əртүрлі ұзындықтағы мəліметтер бойынша есептелген қатарлардың орташа, вариация сипаттамалары жəне экстремальді көрсеткіштер бойынша бір-бірінен айырмашылықтары болады. Метеорологиялық орташа мəндер климаттың режимін сипаттау үшін кеңінен қолданылады. Бірақ, олар тұрақты болып қалмайды, жылдан жылға ауытқуларға ұшырайды жəне критикалық мəндерге де жетуі мүмкін. Климатологияда амплитуда деп аталатын тербелу шегін анықтау үшін, ең соңғы мəндер, сондай-ақ құбылыстардың немесе мерзімдердің жəне т.б. басталу жəне аяқталу күндері келтіріледі.
Амплитудамен, орташа квадраттық ауытқумен, дисперсиямен, орташа абсолюттік ауытқумен, вариация коэффициентімен сипатталатын құбылмалылық (өзгерушілік) орташа мəнді анықтаған кезде болуы мүмкін қателіктерді бағалаудың шамаланған критерилері ретінде қызмет етуі мүмкін. Шаманың құбылмалылығы үлкен болған сайын, жылдар саны да үлкен болады. Оның орташа мəнін берілген дəлдікпен алу үшін қолдану қажет.
Метеорологиялық шамалардың таралуының қалыпты заңында олардың өзгерушілігін орташа мəннің жəне орташа квадраттық ауытқудың көмегімен ұсынуға болады. Ең маңызды жəне қажетті климаттық сипаттамалардың бірі болып ықтималдық көрсеткіштері табылады. Олар метеорологиялық шаманың əртүрлі вариацияларын ескеру жəне гидрометеорологиялық қызмет көрсетуді жақсарту бойынша іс-шараларды дұрыс жоспарлау жəне енгізу мүмкіндіктерін береді. Əртүрлі еңбектерде, яғни, анықтамалықтарда, айлықнама жəне жылнамаларда интегралды қисық сызықтар, сондай-ақ, көптеген метеорологиялық шамалардың əртүрлі ықтималдықтарын есептеу үшін изоплет графиктері келтіріледі.
Метеорологиялық шамалардың ықтималды мəндері кесте түрінде берілуі мүмкін. Əдетте олар 5, 10, 15 жəне т.с.с. 95 %-дық ықтималдықтар үшін беріледі жəне 20, 10, 5 жылға немесе жыл сайын бір рет келтірілген мəндерінен үлкен мəндерге сəйкес келеді.
Бұл материалдар метеорологиялық шамалардың немесе құбылыстың сипаттамаларының қандай мəндері басым жəне олар қаншалықты көп байқалатыны туралы түсінік береді. Олар климаттық ақпараттарды шаруашылықтың əртүрлі саласында қолдану мүмкіндігін кеңейтеді. Əдетте анықтамалықтарда радиациялың жəне жарықтың тəртібі, атмосфералық циркуляцияның ерекшеліктері, яғни қысым мен жел, термикалық немесе жылулық тəртібі, ылғалдану тəртібі, бұлттылық жəне атмосфералық құбылыстардың тəртібі туралы мəліметтер келітіріледі.
Кейбір анықтамалықтарда мерзімдердің: қыс, көктем, жаз жəне күздің климаттық сипаттамалары, сонымен бірге температура мен жауын-шашын деген сияқты негізгі метеорологиялық шамалардың өзгеру тенденциясы мен олардың ауытқууы туралы мəліметтер келтіріледі.
Жеке метеорологиялық элементтердің таралуы үшін аналитикалық өрнек əртүрлі кезеңдер үшін құрылған таралуларды біріктіруге мүмкіндік береді.
Одан басқа, берілген шектен үлкен шама мəндерінің үздіксіз ұзақтығы деген сияқты күрделі сипаттамаларды есептеудің жанама əдістерін өңдеуді жеңілдетеді.
Вариациялық қатарларды құру техникасы. Варияциялық қатар немесе таралу қатары дегеніміз белгілі бір статистикалық жиынтықта белгінің сандық мəндері олардың қайталанушылығымен қалай байланысқанын көрсететін сандардың екі қатары.
Келесі вариациялық көрсеткіштер қолданылады: лимиттер; кластық аралықтың мəні; кластық аралық мəнінің дəлдігі; жиынтықтың минимальді варианты.
Біз зерттеп отырған станциялардағы қайталанушылықтың орташа мәнімен жылдар бойынша таралуының қатарын тұрғызсақ.
Кестеде қайталанушылықтың орташа мәнімен жылдар бойынша таралуының қатары көрсетілген (кесте 3).
Кесте 3
Қайталанушылықтың орташа мәнімен жылдар бойынша таралуының қатары
Жыл |
Ақтөбе |
Шалқар |
Аягөз |
Өскемен |
2005 |
48,2 |
35,5 |
32,8 |
78,3 |
2006 |
55,9 |
41,3 |
47,3 |
78,8 |
2007 |
48,6 |
38,9 |
47,4 |
75,6 |
2008 |
51,0 |
37,1 |
41,9 |
58,9 |
2009 |
61,0 |
45,6 |
57,3 |
69,2 |
2010 |
40,5 |
33,0 |
48,5 |
58,4 |
2011 |
54,1 |
48,1 |
49,2 |
50,4 |
2012 |
51,9 |
33,1 |
52,3 |
59,5 |
2013 |
59,8 |
37,3 |
71,0 |
83,6 |
2014 |
45,9 |
27,3 |
59,5 |
76,7 |
Кесте 3-ке сәйкес, станциялардағы қайталанушылықтың орташа санының максимумы 78,8 Өскемен станциясында, минимумы 27,3 Шалқар станциясында болғанын байқаймыз.
Орташа квадраттық ауытқу. Дисперсиялар қатарында вариацияланудың маңызды сипаты орташа квадраттық ауытқу болып табылады, ол дисперсияның квадраттық түбірінен шығады:
Бұл мән жағдайлар қатарында вариацияланудың ыңғайлырақ сипаттамасы, ол орташа арифметикалық көрсеткіш сияқты бірліктермен белгіленеді. Дисперсия мен орташа квадраттық ауытқа жақсылап көрсеткішті ғана емес, оның вариациялану белгілерінің мамандануын да сипаттайды.
Әртүрлі сипаттамалар әртүрлі вариация коэффициенттерімен сипатталады. Cv көрсеткішінің мәнінің басқаларымен салыстырғанда тұрақты болып табылады, және симметриялы таралу кезінде 50 %- дан аспайды. Таралудың күшті ассиметриялық жағдайында 100 %-ға жетуі мүмкін тіпті асуы да мүмкін. 10 %-дан аспаса вариациялану әлсіз болып саналады, 11-25 % болса, орташа болады да, Cv >25 % болса жоғары болады.
Таралудың асимметрия өлшемі ретінде асимметрия коэффициентін А қолданады. Асимметрия дегеніміз - xi шамасының, оның арифметикалық орташасынан ауытқуының орташа кубының орташа квадраттық ауытқудың кубына қатынасы.
Атмосфералық құбылыстарды сипаттау үшін осындай сияқты климаттық көрсеткіштер қолданылады: құбылыс байқалған орташа жəне ең көп күндер саны, құбылыстың орташа ұзақтығы (сағат). Құбылыс байқалған күндердің əр түрлі сандарының қайталанушылығы ұзын қатар болғанда ғана анықталуы мүмкін жəне ол пайызбен өрнектеледі.
Кестеде статистикалық сипаттамалар берілген (Кесте 4).
Кесте 4
Статистикалық сипаттамалар
Станция |
статистикалық сипаттамалар |
||||
хорт |
δ |
As |
Ex |
Cv |
|
Ақтөбе |
51,7 |
6,3 |
-0,1 |
-1,1 |
12,2 |
Шалқар |
37,7 |
6,2 |
0,1 |
-3 |
16,3 |
Аягөз |
50,7 |
10,4 |
0,3 |
-0,5 |
20,4 |
Өскемен |
68,9 |
11,3 |
-0,2 |
-1,7 |
16,4 |
Кесте 4-ке сәйкес, As оң да теріс те мәндері байқалған яғни, онжылдық мәліметтер бойынша Ақтөбе және Өскемен станцияларында екі шың байқалған ді, оң мәнді Шалқар және Аягөз станцияларында бір ғана шың байқалған.
Ex мәндері теріс таңбалы болған, яғни барлық станцияларда жазық шыңды сызық байқалған. Cv көрсеткіші 11-25 % болғандығы, симметриалдығы орташа болғанын білдіреді.
Осы теорияны дәлелдеу үшін жылдар бойынша таралу полигонын тұрғыздық.
Суретте станциялардағы конвективті бұлттықықтың жылдар бойынша таралуы берілген (Сурет 26).
