метео

МЕТЕОИНФОРМАЦИЯ

Совокупность сведений о состоянии атмосферы или о состоянии отдельных метеовеличин. Разделяют первичную и вторичную.

Перв. -сведения о текущей погоде, кот получают в рез-те непосредственных метеонаблюдений.

Втор -сведения о погоде в виде различных сводок, синопт карт, аэрологических диаграмм,верт. разрезов, карт облачности полученых по рез-там анализа наблюдений

Полнота и своевременность поступления необходимой первичной информации во многом определяет правильность синоптического анализа и детальность прогноза погоды. Перв информация должна быть глобальной 3 мерной комплексной синхронной регулярной и оперативной. Нарушение хотя бы одного из этих принципов обесценивает всю информацию.

Глобальность означает, что информация должна поступать в контактные центры по всему миру. Эти центры контролируют определенную территорию, размеры определяются размерами барических образований, циклонов и т п

Трехмерность наблюдение характеризует сост атмосыеры как по площади так и по высоте, т.к. атмосферные процессы развиваются по высоте.

Комплексность определяется необход-тью анализа нескольких явлений: ветер темп-ра влажность

Синхронность проведение метеоизмерений в один момент времени на всей территории страны.

Регулярность систематизация таблиц в установленные сроки

В наст время использются след источники первичной метеоинформации:

1. наземная сеть гидрометео и аэролог станций

2. судовая, стационарные и дрейфующие метостанции,автоматические гис

3.метеорадио локация

4. метеокосмическая система

5.авиационная разведка

Для ускорения и удешевления метеоинф-и применяются цифровые коды, кот однотипны во всех странах, что обеспечивает обмен инф-ей.

Судовые метеостанции.

Метеорадиолокационные станции. позволяют непрерывно определять хар-ки доп облачности и осадков скорость и направление ветра.Обнаруж-я отд кучево-дожд облака, осадки, град, микроструктура облаков зон осадков, их водности , виде осадков. В рад 150км.

Метеорологическая космическая система. метео искусств спутник з и наземный комплекс по приему и обработке . Получают распред-ие обласчности, снежный покров, зоны осадков.

Авиационная разведка доп источник.видимость обледенение, сос осадков , высота, т, скорость ветра

Системат косм зонд-ие атмосферы.

РФ США ЯПОНИЯ -т, давление, ветер до 100км

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА МЕТЕО ИНФОРМАЦИИ

Метод -выборка, самый древний столетний ряд.

Основные понятия

По резульатам метеонаблюдений может быть составлена некоторая стат совокупность числовых знаний метеоинформации или хар-к числовых атмосферы.

Статистика наука о закономерностях массовых явлений.

Мат. стат-ка - раздел математики, посвященный методам,обработки и исп-ия данных для анализа выборки

Объект исследования стат совокупность.

Предмет- методы стат обработки.

В метеоро стат совокупность представлена в виде климатол ряда

Ст. совокупность -всякое мн-во сходных по некоторым признакам но индивидульно различающихся объектов

измерения т воздуха с одной станции в одно число но за разные года

Методы выборочный.

Ген и выборочная совокупность. Ген. совокупность -объединение мн-ва занчений случ величины, кот охватывает весь диапазон изменения.

Выб сов-ть часть ген сов-ти , сост из конечного числа наблюдений

Варианты - отд значения изм. величины

Выборку исп-ют чтобы изучить по ней св-ва ген сов-ти.

Малая<30 большая>30. ьЕсли различия в качествах - качественная сов-ть, в числах -количеств сов-ть

Сов-ти могут быть дискретными инепрерывными.Дискретная выборка- частоту появления (гроза), непрерывная -измененяется так, что принимает любое значение в диапазоне изменения величины. М. б. ограничена, ограничена с одной стороны и неограничена

Представление метеоряда в виде стат распределения.

таблица в кот коды - интервалы градации. или середина интервала , а другая строка числа повторений события.Элемент интервала - случ величина -xi. можно определить макс и мин отсортировав. Если 2 раза значение т повторяется то им присваивается ср номер. температуры можно объединить в группы по интервалам

Интервал темп-ры или люб другой на который распространяется данная группа значений называется градациейширина класса - b=(x max - x min)/k, где к число градаций.

Клим ряд - первичная форма записи исходных значений. Правила выбора градации: 1. не пересекаются2. не должны группироваться около одной границы распределения3. число гр. не менее 5 и не более 15. число градаций по формуле k=lg n, п-число членов.

В метео исп-ся градации:

1) числовые и равные

Самые удобные

Таблица – в виде распр-ия частот в виде градации

Сумма частот всех градации n, p – повторяемость каждой градации в %(относительная частота)

2) числовые и не равные

Обычно для сумм осадков, т к число случаев с большим кол-вом осадков гораздо меньше чем с малым и без осадков.

3) нечисловые - слова

Облачность – облачно, ясно, малооблачно, Наглядно но трудно рассчитать. Редко используется.

Два вида стат распределения: дифференциальное и интегральное.

Для описания диф р-ия используется частота(абс повторяемость) и отн частота(частость)

Абс частота mi - сколько раз значение попало в соотв градацию,

Отн повторяемость pi – отношение числа случаев с этим значением величины, ко всему объему совокупности mi/n

Интегральное распределение

Накопленная частота сумма значений относительных частот p=Epi

Начинают суммирование в зависимости от задачи с наиб или наим.

Ряд ранжируют. Накопленная частота – частоты значений больше или меньше зад величины. Еще называют обеспеченностью или эмпирической вероятностью. Относится к границам интервалов. В виде таблицы

Графический метод изобр-ия.

Полигон распределения. Х - значения параметра, у абс или отн частоты. На х середины данного интервала.

Гистограмма Х – знач переменной, по оси у частоты градации

Диф кривая распределения через середины так, чтобы

Куммулята для изображения ранжированных распределений

Кривая интегрированного распределения огива

Параметры распределения

Средняя, медиана, мода

Средняя величина хср=Exi/n/ центр распределения

Медиана Me ср знач, кот делит распределение пополам по накоп частоте. Так что слева и справа 50% объема распределения. Ме – значение величины накопленная вероятностькоторой 50%

В центре ранжированного ряда. Число членов совокупности слева и справа одинаково.Нечетное число членов, то номер медианы (n+1)/2. Четное число Ме - среднее из 2 значений членов с номерами n /2 и n/2+1. Ме интервал по накопленной повторяемости равной 50%. Внутри интервала Ме по ф-ле

Мода – самое встречаемое значение. Модальный интервал с наиб повторяемостью.

Для граф определения – соседние столбцы отн высот от самого высокого. Внутри линии из углов соседних прямоуг.Для ненормальных распредеений ф-ла

Мо= хср – 3 * (Ме - хср)

Статистики распределения

Дисперсия и ср квадр отклонение, асимметрия и эксцесс

Дисперсия – хар-ка степени рассеяния случайной величины около центра

Мера разброса с.в. относительно хср. Имеет размерность квадрата случ величины, что неудобно, поэтому используют ср кв отклонение

Степень асимметричности распределения - коэф. Асимметрии

Коэф. Асимметрии -безразмерная величина равная отношению ср куба отклонения xi от хср к кубу ср кв отклонения

As >0 распределение правоассиметрично(пол асимметрия) правая длинее левой, меньше левоасимметрично(отр асимметрия).

Оценки асимметрии Ас=(0.1) отсутствует,01-03 слабая, 03-05 умеренная,06-1 сильная,больше 1 оч сильная

Коэффициент эксцесса характеризует островеринность распределения

Норм распр-ие Ех =0, заостренное Ех<0, пологое меньше 0

Градации Ех – 02 отсутствует островершинность, 02-03слабая…, 03-06умеренная…,06-1 сильная, больше 1 оч сильная

Размах варьирования, среднее абс отклонение, коэф вариации

Размах варьирования – амплитуда хмах-хмин

Какой размах насколько хмах от хмин

Ср. абс (Е |xi-xcp|)/n

Ср абс отклонение модуль отклонения, отклонение от среднего

Коэф вариации Сv мера отн изм-ти наблюдаемой с в в долях хср

Ошибки

Отклонение показателя от его ген парметра – стат ошибка. Размер

Коэффициент корреляции.

Бывает что два признака в атмосфере связаны между собой.Значение одного xi определяет значение другого. Функц связи – х полностью определяет у, для статист. Одно и то же значение резултирующего соотв нескольким значениям хi

Кор анализ – измерение степени тесноты связи мд признаками. Лин коэф корреляции. Опр-ие формы направления сущности связей.

Лин коэф корреляции

Х и у норм распределение, а у зависит от х, то л .к наиболее четко определяет степень связи

Значения от -1 до 1 если 0 то отсутствует если 1,-1 то функциональная, больше 0 прямая, меньше обратная

R градации – меньше 03 отсутствует, 03 -05 слабая, 05-07 дост сильная, больше 07 высокая

Оценка значимости

Предполагают(гипотеза Но) что связь отсутствует. Для проверки критерий стьюдента

По уровню значимости 2 и м=n-2, можно найти в таблице значение t табл. Если т расч меньше табл то верна и r=0, иначе знач отличается

Парная линейная регрессия

Совместная выборка 2 величин х и у, кот получаются путем совместных измерений. Два случая возможны

1. Свободные величины х – осадки, у темп

2. У св-ая, х неслучайная у темп-ра, х – высота

В простых случаях уволна=в0+в1*хi+сигма

Сигма – случ ошибка. Отличие этой модели от функции в наличии случ ошибки и способах определения в0 и в1. Они определяются по способу наименьших квадратов, т.е

Путем некоторых преобразований получаем для в0

Для в1

Для сигмы

Тренд

Лин тренд характеризует общую тенденцию временного хода параметра.Ур-ие тренда имеет вид yволна= во+в1 * хi