Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
синоптика.pdf
Скачиваний:
1055
Добавлен:
13.03.2016
Размер:
13.13 Mб
Скачать

17. Математическая статистика в синоптической метеорологии

16

сия исследуемой величины, тем меньше требуемый достоверный объём выборки при заданной точности расчётов.

Поэтому, например, для умеренных широт, где изменчивость температуры воздуха значительнее, чем в тропических широтах, требуются большие объёмы выборок для получения достоверных оценок. Так для островов в умеренных широтах необходимы ряды не менее 10 лет, в горах– 25 лет, а в тропиках – 5 и 15 лет, соответственно (см.

табл. 17.1).

Величина задаваемого уровня вероятности зависит от важности проектируемого объекта, подверженного воздействию окружающей среды. Для дорогостоящего и долговременного сооружения принимается более высокий уровень вероятности возникновения опасной градации метеорологической неблагоприятного явления погоды (обычно рассчитывается величина, возможная не менее чем 1 раз в 50-100 лет).

Кроме указанных статистических характеристик, рассчитываются стандартные ошибки выборочного среднего ( σx ), геометрическое среднее ( XG ), нижний и верхний квартили и квартильный размах ( Q ), указывающий область разброса около централь-

ного значения, охватывающую примерно 50% всех возможных наблюдений:

σx = σ n 1 , XG = n ΠiXi , Q =

1

(Q3 Q1 ) ,

 

2

 

где П – знак произведения, Q1 , Q3 – первый и третий квартили (25% и 75% наблюде-

ний), отметим, что второй квартиль равен медиане.

17.5. Анализ статистических характеристик

Расчёт выборочных оценок позволяет провести комплексное исследование про- странственно-временных особенностей метеорологической величины с учетом местных физико-географических факторов изучаемого района.

Для наглядного представления анализируемых величин строят графики их годового (рис. 17.3), временного хода (рис. 17.4), повторяемости величины по градациям, или для ветра – повторяемость по направлениям, повторяемость скоростей ветра по градациям (рис. 17.5, 17.6), совместного распределения двух и более параметров, либо синхронного хода двух и более величин и др. Вместо графиков данные могут быть представлены в табличном виде.

Важное место в анализе особенностей метеорологического режима занимают аппроксимация эмпирического распределения теоретическим законом и исследование

Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии

17. Математическая статистика в синоптической метеорологии

17

долговременных составляющих временных рядов (трендов), позволяющих оценить оценить вероятность наступления события и тенденцию изменения метеорологической величины.

V, m/c

8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

 

 

 

 

 

Месяцы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Александровск

 

Холмск

 

 

 

Рис. 17.3. Годовой ход средней месячной скорости ветра на станциях

100

Владивосток

 

 

 

 

80

 

 

 

 

 

 

60

 

 

 

 

 

 

%

 

 

 

 

 

 

40

 

 

 

 

 

 

20

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

1950

1960

1970

1980

1990

2000

 

 

 

Годы

 

 

 

Рис. 17.4. Временной ход среднемесячных сумм осадков в сентябре во Владивостоке

Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии

17. Математическая статистика в синоптической метеорологии

18

W

NW

N

 

3%

5%

8%

NE

SW

 

 

8%

15%

 

 

E

 

 

 

 

 

 

11%

SE

S 18% 32%

Рис. 17.5. Повторяемость направлений ветра на севере Японского моря в январе

0

Теплый период

 

50

Холодный период

 

40

 

 

30

1 - 5

>=20

20

 

 

10

0

15 - 19

5 - 9

10 - 14

Рис. 17.6. Повторяемость скоростей ветра по градациям над Японским морем

Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии