1气象统计-第1章_气象资料及其表示方法(2014)

204-19025-

学

习目

的一第 章气资象料及其示方法

资表

气料象气和 候分的 析根 本本主章要包两括方面内的：

第一步容 实测 资 料式 资模料

分析据数的 本基性 进一步

特……

单个素要的气资料 象个要多素气的象料 资习学要点：掌握 平均、值距平标准化、正、化的态念 ，概学会并它在单们素、要别特是多素气要象 资场料中的应（用实一习的容内。

）1

2

3

第

节 单个要一的气素资象料

研对象-究----象要素 如气温、气降量、水气；压 月平均、值平均年值、平均值日。

研

究的目—测预需： 研究要们它随时变间的化律规性如选，取 95102-00年70月份水进降行究研 ,研（样究）本

一

数据资料

、1、示 表要某素有nx次测值，其向观量达形式表

x为 (x x12 x 3 x n) T

或

短期气候预（）测 （短期气预天）报

4

问题

的提出如何 数用方法表示学样本如，何 描述本的统样特征计？5

x  (

x

t

)

Tt 12,3,, , n1（）

称为n样容本。量

常用

6

二

、据资料的数统特计

征、时2间列序概念（1）（含义） 式果如取要素某平均月的n年资料值，据 就数随是间变时化的列，习惯称序为时间序列 3、。何意几义 ：何意几义 （）1维n空间中一个的点； （2）一维间空的中n点个。要素样本 资中分布料特的点‐‐‐用一些‐统计 量表。征1、平 均值x

 n1

平均

值念概在象气的应上：用 气上象月平的均温气、平年均温 及某气素要多年平值均是这种统计就。 量于对月资逐，料般一分别求月各多年 平均的，值所以有1会2月平个（均 值）。 场日资逐也是料类似？（）

8。 9



n

x

t 

t

（1 ）

2

义：平均值含要是总体素学期数的一个估 望。反计映了要该素平均（的气候）状况。

7

1

02410-925

-南京各

多月平均降年水量

2

距平、

dt x x  x

tt , 1 2 ,, n

3（

）义含：反数映偏离据均值的状况 ，平是通也常所说的异 。常南京月平

降水均

量举：1月例和7月份长份流江域水降情 量况距，比平绝数对更能说明量问。 1题份月水降多；7月份降水偏偏少（相对各 的多自平均值）年

距平序：列单素要样本每个中样本料点资距 平的组成的序列值为距平序称，也列可以为记平距向量。

10

11

12

象上气的用：应 心化的概中： 把念资料处理距为的方法平叫心中化 。象上常用距平值代气替原样中本资料的值作 为究对象研 中。心化的要性必：因 为气要象的年变化周素期影响很大 各 因气象要为的素年变化周影期很响大各， 月平均值不一的样，为了使能之同在一平水下 较，比常使距用值（平比如之前举的例）。特 ：距性平的平值均值为0使，方用； 便直接作为报值预

，比较直（偏观/高 低偏。

）1

33、

方差均方差（标准和）

南差月京平均水降量平

距对

象气要素x资,料长n,度表达其：

式x  s1

n

(xt

1

n

t



x)2

t

 ,1 2 , ,

n

（ ）

4

何判断曲线正确如如？否14

义含 s ： 是均方x差描述样本，资料 与中均值差异的平平均况，状映变量反围平 绕均值平均的变化程（度散离度程， ） s是 差方。

2x

1

5气象上

的应用：

)1如果1月2气份温标准比差月1大份反，映了 2月1气份温时随变间化幅度比1大月 2)对。于一同个，如月南京果温的气准标 比差京北小说 明京气北温变幅度化大(内陆 比北京，小说明北京气温变化幅度。(内大 陆日变较沿化大海,这个变日大小化比的就较使用 准标差比的)较 3均方差）小要的素报比预大的难困还容 易是原因？ 4）变量？去减常某数均方差后同。相

6

1均差方

12

月1：.75；1月1.：90

结(小扩展

） •基统本计：量

中趋心统计量 势变化幅度统量

计17

18

2

214-0902-5

中

趋心统势量

• 所谓计中趋心统计势，量的是我们指一用 个值数来描样述本资料在一哪位个置者或 中集哪个中在心置上位的数据最有代表是 的性。 常见的中趋势 统计包量 括常的中见心势统趋量包括计

： 



心趋势中统计—量平—数

均 平•数均m（ane ）对包于有 n 个含本样一个的变 量x样 本平值均 为本平样值为均： ，即

百分

数

位 分百数位常经应用于气分候析；中 么怎算计分位数？百一 数组据 为x1{, x 2, x3, 4 x ,x ,5 ,xn }由 小到大新重序

•排

x

1 ,2x, ,i x, , xn

n

平

均（m数ea）n 中位（m数deain） 众数（omde

）1

1 x x(1 x 2 x n) xi nn i1

为

{变(1) x ,x2(), x () ,3 x() , 4(5x) ,, xn()}

得

各到百分位数，种如中数位，上分四位 数下四，位数分。

等Excl中e的公式：1

920

百

位分PE：CRNTILEE(raay,k)；r分四：位QURATIE(Lraryaqu,rat)

2

1中心趋势统计

—量—位中数

•中 数（m位diaen

{x(）1 ), x()2 x(3),, (4) ,xx (5) , x, n)(

}中

趋心势统计量——数

众 •众（mod数e） 一数个据序列中现出频次概率（最高 的数。） • ）2义意表 研究征要素的一水般。 平变量值取次较少数，虽然取或值次数，但多 明显集中趋势无，算计众就没数意有。

E义xce中的l式公： ODE(nuMmerb1n,ubmer2,..).

R

ousbntse以sr及essitnce

• a一个计分统被称为r析obstneuss则，表 该明析不分受到数会分布特据的 影征响

；如 例当数据遵循高与斯布 分例，当如据遵循与高斯数分（正布态态 分布）时平，均能够值好的很体数现据 的中心趋势 而当数。不满据高足分斯布，通时 的平常均值计方法很可能算会生产误的中错心趋 结势。果

3 22

4对于

重新列排的

数据 中位数为

x：([ n 1 ] / 2 ) ,  q0 .5  x( n/2 ) x ([ n 2/ ] 1 ),  2 n dd n ovee

类似计算n可以得到四位数分 q .025 和q0. 5 ，即7

h“nges（临i界）”(Tuk点y,e917)

7Exelc中的公：中式数：位PRCEENTLIE(arayr0,.5；)四分：位 UARTIQE(aLrary,)；中2数位：EMDIN（aAray）

22r

Robu

tnesss以及eristances

一•个计统析被分称为resitsane，则c 表它明不受会数到据值的影响极

。如例，一组据为数11，1，231，14，1，51 ，167，1，891其，均值为1平5但改， 数变为据11，12，1，31，45，116，1，178 ，9，1平均其数2为。3

变化幅

统计度

•量注 众数：中和位数又称位置为平均数， 不极受变量端影响。

的 统•计中量的均数、平中数位众数和等述描的 仅仅是候气量分布变中心在值上的大 数，并没小有告诉我这们变种化与常正况 情的偏差变化和的波动。化变度统幅计量即 表距征分离中布心远程度近的统量。 计征表距分离中心远近程度布的统计 量变化幅统度量计括包

 

•：

•

有特若大的别大值和特极别小极的小 值存在最好采用众，和数中位 。数2

52

距6（平anoalm）y 方（var差aicne和标）差（准tasdarn devditaon）

27

3i

204-091-52

化幅变统度计—量 距平—、差方标和准

•差距 平（a omnly a ）一组数中的某据一数个x 与ix 平均 之数间差的 是就平距 ， 即 x差（v方riaance） 述样本中描据与数以均平为中数心平均的荡 振度幅 1 2 2

n s n

率变变和差数系

变率

和差系数变

平均）相（变率：对对变绝与率平均之值比。

•

x

xi x



i 1

(ix x

)

也用百可分比示表

：

标准•（s差andtard deivaito） 方n差的平根

方8

229

3

0

对相率变

一说来般，相用变率V对r示整个观测数表的离 散据度程比用绝变率V对d好些，更更突能离散 出度程的大小。 实：例 实

例由海上北京和4各0年料求资得降水量的年V分别d为15 9.4mm1和545mm.，两者离程散度似相差乎甚微。但 考虑到上海北京年和降水的量平均值异差较大， 分为别1138.mm65和4.5mm，计算它们的9rV别为1分4 %和6%2。这把北就年京水量变降比上化大的特点海更明显地反 映出来了

。31

变率

和变差数

（系3变)差数系：示表变的量对变相,标准化与差 均平值之（比）%注 意 ：对变绝和标率准的数量差与级变平量值均的 量级关。有些有同类变型，彼量此之平间均 值别差大若要比较，们的它化变用绝性对率变和 准标差恰当，不应当利相用变率对或变差系数（ 一）选

3.2

率变变和系数差例：

计算对变率相和变系差数，表后乙 明车间人工产生变的性大化，其均值 平的代性表比甲车也间小。

33

距平分百

距率平与平值有均关，当同要不素的

算术 均平差值较大异时，用们它的距平值量第i 衡观测值各自的次散离度就程受影响。到因此 ，便于为较比，除平消值均不造同的影成响为便于 比 消较平除值均不同成的造响影 又，可用采平距百率这分特征个，即：

量降水平距分率百1

）计算水降平距，即观值减去测平值均2 1步骤）所得果除以该平结均，值以 乘步骤所得果结以除该平值均乘 以100 ％，即降水距平百为比 分意：当注测值观序列间比时较长，过30超 ，可年选以择19712－00的平均值，作为0步1骤中的平 值均

3 354

极

差较差（全、距振幅或

）即某气要素最大象Xm值x与最小值amXni 差。 之表示它时某（如段日、旬月、季、、或年 多年）观测数内据化变的范。 围多）内观年测数据化的变围 范差极能不映数反据其序在内部列的布状 况，且只有在分观测间、时录年代记基本 相时，才有同较比义。意

6

3

4

210-094-52

补充

相于平均对数的为更rbustoens和s ersitansce的统量计

置位计统量L（oaciton）---均平数 R&：R位数中 裁剪平 均tr（mimdeme an--tr-miean

q） 2 q0.5 q.750 rTmeai  0n.25

4补

充相于对差方的为r更oustbnsse和 erisstnac的统e计量

散程度离计量统Sp（rea）-d--方 差RR&内四：分数位的围 范in（erqtarutleira gne-- -IQR）

IQR q0.75 q0. 52

•

•

另一有类写气描数象据分对称性的特布征量，本质 上是也随变机离散量形态数的特字 征这。仅里计算方法的从度角以加论讨， 眼与应用。着要有：主• 偏 度偏态、系 数•峰度 、峰度数系（稍后 介…）

绍38 39

73

频数

、频率及分其图表

布对任何一种于象要素或气究研象对言，而n 次独在立观中出现的测次数m为该气称象素 要研究或象的对频数。

数频、率频及分布图表

例其，如照按一定标准统的计国我951~11909共0年间4 干旱，、雨、冻涝害、登台陆和干风风五种热要气象主 害各出现灾的次就数称可作频，数而五这种象灾害气出现的 次总则可叫数做总数频若比较。种灾每害占的所重比 则可，用频ν率表示见下表（）：表 示（下见表）

频

、数率及频其布分图

表把若某种气象数据变的化个范围划整分为干个不若相 重、互叠相接的区间，衔统并计区间内各气象观数据出测 现的数和频率，频分用表格别图的形或表示式出，就 来频数或是率频布表或图分 。例：实上海 年降量水数 频频分布（18率3~7005）2表.23 上海1降水年频数量频、率分布（ 13

组序2 组限 组i值中ix*组频 mi数 组率νi频 频密度率i(%f)



nm

•

为因0m≤≤n所，存在以0≤≤1。ν率ν频值大，越 明表所计的气象统要值素现的机会出就大。 越• 当ν1=，时….? ； •当ν=时0…，?.4

0

我

1国51~1999年主0

要气象灾害现频数及频率 出

灾表 干旱害雨涝 害 登陆冻风台 热干 风计

合频

m 3数0 023 161 6.92平均 .755 9. 率ν 0频.3200 .238 01.7

1

218 7.0 02.38

60 993

.1524 . 8.0600 10.0

401

2 1 345 6 7

65

.008~000 800.0.~50.9 900.0~5101.0 1000.1~1025.00 152.0~1400.0 104000~.15050.1 55.0017~0.0

075 827 1502 51715 123 157451 265

6

1 731 4 42 4 1 5

10

04.0. 210. 2 0.2330. 71 0.08 .004

0

.207 .080 0.0471 022. 0.011 03.035 .020

7

24

为直•观表示数据地离散的集中和性，常特 频数（率将）绘成分图布

。50 4

组频数 m0

i组率

频 为了•于在总便测观数n次同的不情况下比，较 测观数据的散和集中特离，常性用组频率

频 率密

• 度外，另数（率）频计统果结还与组的大 距小有。一般关说来当组，h增大距时，频 数（组）也会率增大反之亦然。，便于为 比较同不距组统的结计果对于连续，变量型可 以计频率算度密

3 00 20 1 10 2 34 组序 i 56 7



i



i mn

横

坐标示上表海降年量，水坐标表示频数，做纵许多出以组 距为底h，频组mi为高的长方数，构成频形分布数方图直。用若折 连线各长方形接上中点底，则成频为分数曲布线，曲线围 成的图该为形数分频多布形边。43

来表

示在第组i取内的可能值性组频。率i比ν组 频m数缩i小了倍n

。

i f





h

i4

•4 制绘率频密度线曲图它与，频分率曲布线图具有 全完相的同点，特是只其坐标的 纵值又取小缩了h倍

。45

5

20

1-4902-

上5年降水量频海、频率数分（187布~23050表

）组 i序1 2 345 6 7组 限 605.~008.00 00.089~05. 09500.~1001. 10010 0~12051 100.0 2510. 00 250.1~0410.00 140.0~0510.5 1055.0~170000.组 中 xi值 7*528 75 1025 115 1375 21475 625 1组频组频率 iν数m 6 0i0.417 0.1 2 3 0.12244 03 3.03 24 30.7 111 .080 0.05 4频密度率fi(% )0.02 0708.00. 41 07 202 .2200 0113 .0.03 5.007

2分组的数目要适当

•

组分少太不能细，致画出数刻的离散据和 中集特性；分组多太不，使仅工量加作大而， 统计且果结能可出会现大的偶较然。性例 如，分组当数多 当到组分多数一到程度 定程度定可，能出现某 可能会出会某一 现的组频组或数率为频零这实，际上也有真没正 确准反映据的离散数集中和特性 。•根 据验经当观，总次数为测时，分n数一 组在2般5.lgo0n~51.0olg01之间n宜为。ｎ如 10＝时，0组分k可在5~10数间。

4之

7、频率4布 累分频积概率念引的入：

例

上海如年降量水1100.0~1在520.m0这一组的m频率0 3. f 3  0220. %度密 为150 即在11000~12.5.00m范m内，围每m区m年间水量 46降取值 的均频率为平0.202。

4

%均值和均平差方同相，取但值很大别，区区 别特征其，就要需入新的统引计量-----累-频 积。

率48

累

积率频：变量小某于上限的次与数次总数之比 （。本样特征

—直方）图

例将：表.12中3各组频自组中值率最小至组 最组大一逐累,就加得累到频积率表见215所示.Fi

  j

 j1

表2i1.5 上年降海量水累积率 频组 限6050~8.00. 00080~950..0 59.001~10.00 11000~1.2500 .1250.0~100.04 410.001~55.0 10550.01~00.7 0组率ν频i0 04.0 1.2 02.20.33 0 1.7 .080 0.40

k F~i  j j 1

组

i 1 序 23

Fi

0.

400. 16 03. 0.8710. 880 9.61 00.

~iF

.1000.96 0.8 0.642 .29 0.10 2.004

其

用和途率分布函概数(F)曲x相同。线它可用得求 任取值区意具有间的频率；可根也据定一的频 ，率从图查上得应相取的区值。间实工作际，常中用累积频 率代替或来计估概分率函数F布x)。

累计(频率

1 .80 0.60. 4.20 0600 80010 0 12000140 1000

64

5 67

4

9

F ν=+ ν +ν ν =0.+17说明上，海降年量1水00年中7有年1≤1是5200mm.; ~4 1的2 34 4 F 7  6 5  4 .02 6年水量大于等降于1100.0mm出现的频率62%。是

iF虚 ）线图 .4 2上年海降水累积频量曲线图率(Fi为 实线； 51

R年

~

例实表2.：6 1某早稻地长生≥期100积C

累温概积率（证保）率• 应

用在气候资：或灾源害的研分析中，究 别是农特业象气方面常用的，种统一指计 是标保证率它从。本上看质，是就表气 象示要值小素等于或大于于等于个某界值 有限大多握把可和。能实上就际一是累积种 率，即概概分布函数。

0 率 123 45 678 9 19年08 5524.02 6731 24.9.38 26654.2 77.6 7425.11 253 6634.252525 242. 1599 0462.522711.6 4286. 5285.3 125338 .500.326 MX P 1m2 41.51 00.6 表.217某地 稻生长期早10≥0积温C保率 证 2246.2 5.0213 4628. 5.10 4 248983. 023 .保证 率52 50.03 .0921 2565.0 2.3500 8 7. 25338 .04. 1 25368. 0.40 7.0 9 2564.62 .03 50. 40 1554.02 .50911 25 6.4 0.665 02.

三

、总和体本样

体(母体总：)计分统析对象的全体。样 ：总体本中一部分的

。累积频率的概，其含义念与概率分布函 类似。 累积数率是针对频样本言而的而概，分布 函数则是率描写体总征特。

的54

21

1314 15 6

12

538.

163425. 6372.126 7.7 27171.6

0

.7

0.7060.82 .8080.9 4

0

2 400

2500

26

0

02

70

积0温

53

图

.5 早稻2生长期≥100C积温保率曲证线

图5

2

2610-09425-

理解

与用：应总 的特征是体客观存在的样 的本特随样征本而，变与其有 的关量均称为随变变量，如平 均值机均方、差 选取等有代表的样性本重很要样 量n>=3本,根0据数理统计中大的数 定理推断到。 气象上得的体总无指总限，一体气象资 组就是料限无体总样本。的

55

四

分布函数

、无限体总累的积率。

频 F (x)  P(  x)



、数五的标准据

1化为、何要进标准行 化各素单要位同不、平值均标准和差也不同。为使 们它同一水在平比较上 采用标，化方准，使它法们变成一同平 水无的单的位变量----标

准化量。

x变 x t xx

s

x

f

( x) dx

，

f

( )x 为称率概度函数，密最常见其的形式是正 分态。

f (x布) 1 2 e

  x( )2 22

 和

分是别体总平均值期（）望标准和差，可以 用本平均样值均和方去差计估

。5

6z

tt 1 , 2  , n, （）55

2、7可证明：以（1 标）准化变的量均值为0。 平2（标）准化量的变方为差。 注意：1）1准标化正态布分机变随的绝量值 大对于.5821.96（的）率仅概0.为0（0.15） 0）不同要2素变作量图 3标）化准量值变取值范围的(3之间,大于3± 的概仅为0率.0072)4 )旱涝的确年定(距平到达者大于或2倍均方差 (WM)概率O到不5%)58

、六料的资态正化

1正、态的必要化性各 类计统报模型和统预检验方计(法F\\tu\ 2 检 )要验求资是符料合正分布。态 年月平\气温均\压气多\雨区的地月水量符降!合 日水和少雨降地月降区通常偏水。态\候降水旬 不定一! 2资料、正态化处方理法 .1立根或方次四根方；2.双曲正切 转换-—-—旬降水； 3化.有序为后数正态的转换化标准（化和正态化 ）

。

第节 正态二布的分计统检 验态分正的布计检统验

大

多气数候诊断法和预测方型是模在气候 变呈正量态分布假定前提下 进的，所行对气以变候量是呈正态分 布否形的态验是十检分要必的 态正 分形态的检布验是十分必要的正。态分布检 不验仅可以断原判始量变否遵是 从正分布，还态以检验那可些本不 遵原正态从布分但经，数学变换后过的变 是量否成已为态分布形正式。5

960

1、

概 念峰系度与数度偏系是用数来衡量 机随变量分布密度线曲状形数的特征， 描字了气候述变的分布特征量。偏 系度：表数征曲线点对峰期值 望平（均值）离的程偏。 度峰系数：表度征分布形图态顶峰 形的平度凸即（进渐横于的轴陡度）。

、2 标偏准系度和峰数度数系计算的式为：公

、意义3

其中，

6

1

x和s  分为样本均值和标别准差。62

63

7

2

14-09-20

5正

态以偏及分态示意布

图正态布

分

经分布验(补了解) 充SSSP实践（计统量描）述

众数中位/数/平均数

/右正偏分布

态补

图例充——-叶（St茎e-mnad-Lef）图

茎 叶 a437 17 033 06 2 239 31 7 7 2 80 4 530 5 210 296 5 3 7 4 3528 4 72 62 4 2 62 85茎 叶 2 6 0250

F eruqenc

y

Ferquncey

9981年月北京7最温度 高9198年月7京最北低度温 ：注用于适数量据很时小 76

平

数 均位数中 数

众

负左偏/态分布64

24

4 1 26 8 1 7 2 3 5 3 0 9 463 2 32 18

42

1 773 85 0 264 7 51 9 46间 距选的取式方：

w IQc nR1/

3 25026 2 782 2 93 31 32 033 43 5 33 0 61 2092 12 223 4 252 6227

中

数 平均数位

众

数

准峰标度系的意义数65

66

补充

图例——柱状（

Hitogrsa）图

1m998年月北7

京最低度

8

10温

补充

998年7月北1最京温高度

8

须图盒（oxban-dwhi-skre lopt） 骨架/（图chsemati pcolt---数据）介点绍上极

端值  q075. 3IQR 上 界外值 0q.5 70 57

6

64

4

2 2

Tmax

( o)C

T

mn (oCi

)

3IR Q23I Q 下界R外值 q0 25 .

2极下端  q值.205 3I QR

c为常数

通常取，范围在2值0-.26

.6

869

补

盒须图充（boxa-nd-hiswekr pol）t/ 骨架（图csehamitcplo ）t--示-意

E O图 0%的数5据值 含包 5O E 上极 端值（xtreEms）e上界外 值（uOlteisr ）界外值的最大数非据 上四值位数 分位中 数下分位四数 界外值非最小数的据值 界外下值（utOlirs） e极端下值E（trxeme）

s70

补充

须盒（图bxo-an-wdihksre pot） /骨l架（s图chmeaic tplot--）-例1

36图 32

补

充

须盒（b图o-xndaw-hiskrep lo）t/骨 架（s图hcemticaplot -）-图-例21 0

9.0 .8 07.

T

mper erturae oC)(

28

Soil M

oistre

0u.6 .500 . 04.

324

0

0.2 0.12

16

BJTaxmB JTmi nJTmaxT JTmTn

i 0.71 0.29 7.62 131.8

北9和天京199津年8月7高最以及低温最的盒须度

图17

epth (Dc)m

2.12

2

6.316

6198 10.3.8 17207.628 6.6

41

498-2年00年亚洲4壤土湿随度深的空间变度盒须化

图27

8

2140-09-52

充补

充

补补充

第一•--步-数的据备准

JTmBxa27 6. . . .3 0BJminT2 .60 ... 2 3.

3须图盒b（xo‐an‐wdihkers pol） t/骨架图schemat（c ilotp）‐‐‐何如绘

制TJmTx a251.. . .3 TJ1Tim 21 . n.. 24.

5

盒须图b（ox-adn-wihskreplot） /骨 图架s（cemahictp ot）-l--意 义 •楚地清示了数据显分的布征，包括特中 趋势量心（中数）位离、散度（IQ程R） 及以对称性 ）以等对称性及。等• 出给数据了极值的点 • 。可以同时给出组数据进行对几比析分

。•

第二 步--推-使用荐Gaprhre等件软行绘进

73 7制 754

充

补

补充

uQatinl-qeuntilae lptso fo garma (mo and )aGusisna( x )iftsto t e h93131–928 thacIa Jnuara yrpeicipatito nn Tible A2a .bseOvrde pecirptaitoi namonut ase ro nhet erticva,l ndaam ouns intfererd rfm toe hfitedt idsrtibutoin suisng th Tekuy epotltni posgtiionare n tohe horzoinal.tDi agnao lile indncaies 1t1:cor repsodennec.

7

6统量计描述 SSP实S

践7

77

84

正态、分布统的计检

验7

980

8

1

9

20

4-10-925

七、

态资状料统计和征 1.特状资料 态表征气象素的各种状态要观测结果无法 ，数用表据示 。雾如、雹、霜-冰-----用“有-”、无”“、 强“”“弱”、等示。 表雨强的-度----等-级示，如大暴雨表大 、雨。 风的强等等度级---级、12……12

、2

•8 、2率频表分、列 如何布述描状资态的料计特征？统列出 个各状出现的频率。态 样对而本是频率言表，体总而言是 分布列就。

第

节三

多

要的气素资象料

*也可理以解同为一素多个格点（要 站）的资料，下面点慢慢体会。

83

8

4

一

数据矩、阵

第个样t的资本向料量

为个气象要多

素的样如何本示？--表矩-阵。 有m设气个象素要，每个素有要n观测次，值 则据数阵为矩：

 x1 x12 1xx  1 22 m Xn  2 xm1 x m 2x n1 xn2   ( x x x) t 1 ,2 ,  , n（2 1）.n 2  1  mxn

5

8,2,

 n, （.2）2x t (1tx x2tx 3 txmtt )Tt 

1

南华点站分布

8 87

6x 11 x 21 m n X   xm1

x1  21x n x22 x2n   ( x x x ) 1 n 2   x m 2xm n

二数、的据种两空间示（几何表意义） 、1m空维间中n个的（点列 ）个样本一应对m空间维中的个一点 分析；本样之的关间系用到，如寻时相找似个 。例 、2维n间中空 的m个（行） m点个变（格量、站点点）定了确n空维中间 的个m； 用来研点究量（或变不同者格点、站点）间 之的系关。------相关系，如两关变量之个间的相关 系

89数

、三均向量 值m变量个的本平均样组值的向成量。

x

 x1 (x 2x m )T x

i 1n

个方面来研究问两： 题“型分析”：研究R不变量（同素要或）一同 素要不格点之同的关间。系（）行 Q型“分”：研析样本究之的间关系（列）。

8

8

n

t 1

ix

ti 1 2 , , m

（,.3 2 23

）m

维间空的中个点的n重（心部分受到各 的重作用力集于中一点这，点一就重心是 。）

9

100

2

0140-925-

多年平均月气温7 1（91~70120）年

多

年平7月均降水量 1971（2~00年1

多）平年1均月温气 （19172~10年0）

91

年平均1月多降量水（ 9171201~0）

年9

923

与常年同

相期比上旬， 淮地区偏北高1左℃右，其他 地区平持偏高或 0.5℃右。中旬左淮和 北淮北江部地持平或区偏高 ℃1，其它地区高偏 2～3℃。下平淮北地 旬℃下旬平淮北 区偏低0.1地～.90，苏州℃ 地偏高0.1～0.区℃6， 其地区持平他 南京。月市平气温均8.2 ℃，0常年较期同高 偏.4℃0。

9

4

5

969

四

、计量-统-协-差和方协方差阵

矩表

式达：

协方差气

象义意的进一理步：解

距平

内积的

距

平内积

的

1）映了反个两象气素要常异关的平均系状况，或两者变 量的个正负相、关系。 关理解（气如为例温：）前冬 温气负平（距）冷后冬、正距平（）‐暖‐协‐差方负‐值‐‐ 反‐关 相冬气前正距平（温暖 ）冬正距平（暖后‐‐）‐协‐差正值方‐‐‐前 气冬温距正（平暖、后冬正距）平暖） （‐相关 2）正量变自身协的差方就是差方。

.1方差协衡量 任意两气象要个素变量）（间 关系之统的量计正、负相关关系)，(外一另 统个量叫相关计数系（后讲以）解

。ij s

1 n

 xit  (i x()x t j j )xn t 1

1

n

n

1

t

xit x

jt

xi x

i j, 1,2m,

（.2）4

j

问题

协：差方带位单，同要素不之间不比较好，

以 学后相关系习可解数决这个问题。

7998 99

11

024109-2-5

2

协方差矩.阵

•

方差的另协种表示一 ：离差用表积示，成离差矩阵构。

S ( s j )i

1 XX  T 

in,j  1,2m,

2（6. 2 6）

s

sij ( x t ixi )( x jt  x )

t j

n

1

月气7标准温差

2.7 2 7（）

S

S ( ssij ) i , j  1 2, ,m

• 总协方体矩阵差的无偏计

估m阶

对称矩阵,对角线元是第i素变量个 的差方撇,号代表距。

平1气温标月准

差（.28）1

011 2

01

S SS n 1

001

7月降水标准差

•

若 的数 期望等学于知未参θ，数即 ， 则称为 的无偏θ估计值此.时，用 替θ不代含统系差误 . •本样均值是体均总的值偏无计值；估修正 本样方差总体方差的是偏估无值计.• 偏估计值无未必是一唯，当的应然选对θ 的均偏差较平小为者好有效(性)即估计 值应，有量小的方差尽方.差最小估计的值 是就有效计值。估

五、多

维频表、率多分维布列

针

对象要素气的状资料；态 念概统计：多气象要个（素象）的现各种情况 念 概计统多气象个要素现象 的 种各况 情下频率，组的一成多张频率维。 优表点对：预报有参考价。

值1月

降标水准差

013

04

1105

7月

份某气站象4小时内2雨量降 0与8湿时度系关

六

、域区料的整资理利用和

做研

选择究研究的区要，域定划 区后，域要需理整域区料资本节就。绍介一 些区域资料理方整法。些 域资区料理整法方

三方种法 值K的意？ （1）义表站代法-方--均相关系数最平的大 站（2区）域平法 区域均均平值要周围格与（点站）点区别值 （大）3综指数合（各站点法要素差方异差大较

）j K

1

mxi j ix( )m i1 s i

2

i

1,2  ,,m

j 1, 2 ,  ,n

越大，异常明显越

i

示表域内区台，j站表示测观料资年代。

的01

610

7

018

2

1

2140-0-95

224 08033 0 3400 2602 0 280 14101 001 99 61947197 9 194 89198 914 9199 20904

第四

节 气象数据的审查与订

• 1正什么叫资、均料或均匀一 ？•2 、么什可是的观靠序列？测

南华前汛期区平域均降水强量OF第E时间一系与数前 太冬平洋STS相关A数系分

布09

图1 华3南前期汛 961～2900年840共年平均的强降 水量间 分布空,图阴影 区值域均 于大区其域均平值

。1

99-6002年华南8域 区均前平期汛强水量时间 序列降

110

1

1

(一)1气象料资的误差•

3资料、的正订 插 ：补插序补中列失（测）的以及因缺存 在问而被舍去题资的料；  纠：订正正那些没满有均足一等性要求 的 些纠有满足均 等性要求的或误差较大的 资料 ； 延长延长：序长度列满以足较比以及其 性它统计上的求要 •在统计 种各候指标、进行气气候分析前 ，对之气资料象质的应量进该审行。 • 从查统计

意义讲，上种气各象要观素测都值 以看可作随变量 可机以看作随变量机。地的气一状候可以态 地的气状候态可 以各种要素的用统特征值计来表，示算如术平均 、均方值等差质上是要素实体总字 特数的征样本。气候值标是否反指真映实 的气状态候取，决于

1:12 131

(一

气象)资料误差

• 的)1数字征特样值本总体值的抽对样差误如 本平均样值抽样误的差

•

一的，般样容本量大，特越值的征样抽误差越 。小m为真 平均实数.11

4(一

)象气资料的差误

）要素观2值测对值真的观测误：差a ) 系误差:由于统器不仪良、观测法不完方, 在善次各观中测的大和小符号保持变。不• 通过正校仪器和改善观测法可方本基消除。 度不温过0超0. 5 050℃气压不超过 ，℃气 压不过超.005 005百帕降， 百帕 水降不超过0量0.mm5 •如 在果个记整录时期误，差改变，则无由 N观次求得的测算平术均对真值的值统系误差等 每于次观测的系中统误差而N次。测值观 总的系统误差将是和次每测的系统误差的 N观。

倍

一)气(资象料误差的

）2要观素值对真测值观测的误： b差 )然误偶差（过误失）:差由责任于不心强 操作，不等慎如，读错数、计错算误。 •　• 般通过一资料的对的仔审细核校对、般通 过资对的料仔的细核审 校.

对

一()气象资的误料差

）2要观素值测真值对的观测差：误 c)随 误差机随机因素:造，如四成五舍入的小 位数的取数舍、器刻度仪限的。 制 随机•误各差次测观值相互是独立；所以的 n次，观值测术平算值对均真的误差的方差 值是一次测的观随误机的差1/倍，而n次观n测 总的随和误差的机差方是一次观则时测n 倍

的115

1

1

6

11

7

1

3

014-029-25

(

)气象资一料的误

2）要素差观值测真值的观对误差： •测因 此旬，月、、平均年温气的随机差一误 可以忽般略不计；而次n测观值总和的的机随误 的差差方是一次测观n倍，如的果水降量每次 观测确精到.01m,m0 1 m  m年、月则水量降随的 误差可达机个毫几。米

二)气(候料资的量要求质审和查

　、质量1求要：a)确准和性确精性• 精性：指确测量得到据的集数中程 度 •准确：指观性测与值值的符真合程度 对准确的性查：主审要检查料资有无明中过 失显误，如差现发有应，其将改或正订，正无法 正的改，则不加统参分计析 ；确性精的查：审要主看其记是录达否规定的 到精度如，降观测应水达到.01mm精。度够 会不影分析结响果但，观对测机随误差大较的 一项目，些过高的录精记度也有实没际意义。

191

(

二)候资气料的质要量和审求

1查质、要量： b求均一性)• 如果测气站象记序录列仅是气仅候变化反 的映，那资么

料是均的。一• 测站 位的迁移，周置围环境改的变，观测 仪和器安方法装更新的，测观制的改变都可时 破能资料的均一性。分析坏应时注。

1意18

1

2

0(二

气)资候的质料要量和审查

求1、量质求要：

c)表性：

• 代一说般由于地，环境的理异各差测站个能代所的 范表围是很不样的一。• 气候记录 代表的是指某性个站记测能否录反映我 们究地区范围内研气的候况状。不同目在的不同尺 度的气候、分析，中同测一代表性站当然可以不是同 。如的谷河中测的．由站于谷河测站中代表的性地,形 降水的影对,常偏响,大范大气候分围中析代表午性 ,但研究形影地时就有响表性代. •要只观场测地的设符置规范合求要气象站，记的 121录 可都代类表地似环境理下相大当围的气范状候况

。

(二气)候资料的质要量和求审查1

质量、求：

要d比)较性

• ：不测站同进气候时空行化分析时变，资料有要可比 性如不同测。站气候化的空间变较比时要，各测 求的站料都资同在 时 另外是期相同的否测观制式站的 料都资在同时一期；另是外否同相的测制式 观仪，性能等，如城器郊比对测观时，最观好同测时段 ，用相使的设同备。

二(气候)资料质量的求要审查和

、质1量审：

查 气象/气候•资的料审查是—项复而细致杂工的。需 要具作一定备的气象学天气、学气、候学气象和观测 识，知需更有要相当富的丰候资气工作料验经

1

22

12

3(二

气)资候料的量质要求审查和1、

审查工作类别 ：通将审常工作查分两为类 ： •术技检性， 查理性检合查。性检 • 合 技查性术检查主从要下列方几进面：行 1)(查测站阅史历革和沿资料说明分，是否析存 因在测站移迁、器仪和观测法方更、 新观时制改测等革起引的均非一性 。测观制时改等革起的引均非一性 2(根)观测规据范统、计规定、查检观测录 和统记结计是否果符合定规校、统对计计 有算错否。 (3误检)同一查素的各个要统项目计之间是否 协调。

214 152

•

理合性检主要是查以气象、学气学天，气候学知识为 依，从据象气素要时、的变空 规律化和各素要问相的互系规联律发出， 分气候析资料否是合理主。要用以采下几种 方： ( 法)本前站期资后比料法。气审候变是缓慢化 () 气1变化是缓候慢的、连 的续。因此虽然逐年的测观值不一 样，但它们应一在大致个水平上随的波机动 。果如过通后资前料的比对，发资料现 列中序在存显的明不续连化，则可变能 在非存一均性，应配测站历合沿史革情作 况一步的进析分判断。

1

42014

09-2-5

(

2)区域料资审比。法邻相测站于受由同天一 气统系的影，常常有相响好的一致当和 相

性关性。相邻站测气象素要间的相互之 联系律规可以，成为我们现发和订正错记 误录的重要依据。

(

3气象要)相关法，各种素不同的象要素从 不气的同侧面描写了一的地天气气候特以征 它们及间之在着各存不同程度种的关。 在相际工作实中常常用同一测，站或者干 若地理环个相境测似站的关相密的两个要 索的切测观值成相作关图进行审查当 资料索 的观测作成值相图关进审查行。资料 当符合求要时所有，点应子密集落地一在根曲线 或线附近直如果个别。点明显偏子 离相线关则这，点个的子测值可能有明观显的 误。差

气象素要关法 示例

•相 如研干旱程度究总是不开离土壤湿的度，土而 壤湿又度受水量降灌、溉、蒸发量量、风速及要 等的制约素影响。若和某一时段水降量灌和量溉没 明显有加增蒸发量和风速也没有多少，化，土变 壤湿却增加度了少，就不可存在问能题 •； 如，又在田农气小候观中，小麦测植间株地面离2 c5m处风速是16m/s，而冠层1.5.处m风的却为 速.90/m，s这定是有肯问题的；• 再，南京与附如合肥、扬近、州江三镇站日最的 低温（气最高气温或）间是有之定一关的，若 联南京记录比周的偏围高或低偏很，多就也值得 怀了。疑 19

2

订方正

法）回1订正方法归关系（切的站密

两站同一）要:素先计算关相数系,建立再一元性 回归线方程周围的基本站进行逐对筛选步建立 多来回元订正公式,归 是是一个较的好径途 。较个好途的。径

用本基不站要素值作同逐为步回因子归建立订正与站某一 要素的联系方程。例如上海站基为站本 ，逐步用回方归对法7个子筛因，建立南选京1月平 气均多元温归插补回公式因此，公式插抗日补 争期间南京缺测战资。这7个因子料是海1上平均月气压 、平均气温、乎均高气温最、均平最低温 气、月水降、量水降数日和百照牢分 1。03

正订方法

）2差订值正（地理法境近似环一致站的，点 与站站之间差值本基常为数‐‐‐‐气、温气 ）压3 比值订）法 正台两站降水值为准比常数 *订正当性适的论证 •* 有只在基站与本正站订距离不很，远两 气象站要相关相当密切素，且行观平测时 期比长时较用回才订归法进行序列正延长 。 如•果行观平测时期不 如果长平观行时测不期，长常还是通采用以通 常还是以采用 算简便的计差订值法正比或订正法为值好。

13

1

1

23

疑气象可据的数处

• 气象理据经过数查之审，如果发现个后资料存别在题问话的， 在使之用就前进行适应当地处理。通有两常种处办法：一理是 去舍二是进行更正或订，。 •正 于伪对的、造乏代表性缺和较比的、均一性性遭破坏到的 或

不准不确便于使以用被判及断为点野子的些数据，那以可 剔除用。不不过，这要强调里的，舍是任何一个去疑的数据可 除用不。不，过里要强调这的是，舍去何任个 可疑的据 都应数当充分的有理，由均有所解释应绝。不允为许获了取 某“种理的”研想结究果,弄虚作将一假“些看顺不”的数据

眼

复习思题考1.理解并

掌统计握平量值、距均、标准差平协 方差、、变率、变系数差概的念特别，是其在 气象上的意。 义2.思考如求何北半球198出‐01899年01年逐月 850P 纬h风向的场候场、气异常和场方均差 8场0hPa5 纬风向的场气场候异常 和均方差场场。 3？理解.体、总本样、率表、频分布列概念的 。.何4中谓化、心准标化、态化，做正样这料处 资的必要性为理何如何?理？处5.如何整理 域区资料。

13

4

习实一 5求0h0P高度场气候a场距平、场均 方和场 资料差绍 *介050Ph高度场a,料资件名h文500d.a，t围范：60 ~501，0~40EN. ~00N4*时 ：段198.121~95.18248共个月。辨率分： .25*25.格，数点：371*7。

有意去舍，只保留而认自为谓合所理那些数据的。

•于对观测记、录抄录计算或程中产过错误生和的由于测仪观 更器换或现出障故等故造成缘系误统差的那数据，可以进 行更正些适当和订正地，确以保所用气象数的质量据 。• 别注特：气象意据不数任意取能！舍否则就是，虚作弄假 ，去科失学。性133

315

1

5

20

1-49-20

550h0Pa高度

2场要求． 编orfrtna程序，求50h0Pa度场高的（ 1）候气； 场（2）平场距； （3）均差场方 。）方差场均 5H00Fo.给出了如何用rorftrn读a资料取h00.d5ta.并能用 raGds出图形。 *做述上要也求可在G以rDA中编S实程现

361

198

年7月 a2onalmyfie l Cdlmati efeild 189.27 均差

方

17

133

81

月 1

月月7

7

月

多

平年的热均带平洋太混层合度深分布图 ，位：m

单混层合方均

差1931 04

1

6

204-19025-

学

习目

的一第 章气资象料及其示方法

资表

气料象气和 候分的 析根 本本主章要包两括方面内的：

第一步容 实测 资 料式 资模料

分析据数的 本基性 进一步

特……

单个素要的气资料 象个要多素气的象料 资习学要点：掌握 平均、值距平标准化、正、化的态念 ，概学会并它在单们素、要别特是多素气要象 资场料中的应（用实一习的容内。

）1

2

3

第

节 单个要一的气素资象料

研对象-究----象要素 如气温、气降量、水气；压 月平均、值平均年值、平均值日。

研

究的目—测预需： 研究要们它随时变间的化律规性如选，取 95102-00年70月份水进降行究研 ,研（样究）本

一

数据资料

、1、示 表要某素有nx次测值，其向观量达形式表

x为 (x x12 x 3 x n) T

或

短期气候预（）测 （短期气预天）报

4

问题

的提出如何 数用方法表示学样本如，何 描述本的统样特征计？5

x  (

x

t

)

Tt 12,3,, , n1（）

称为n样容本。量

常用

6

二

、据资料的数统特计

征、时2间列序概念（1）（含义） 式果如取要素某平均月的n年资料值，据 就数随是间变时化的列，习惯称序为时间序列 3、。何意几义 ：何意几义 （）1维n空间中一个的点； （2）一维间空的中n点个。要素样本 资中分布料特的点‐‐‐用一些‐统计 量表。征1、平 均值x

 n1

平均

值念概在象气的应上：用 气上象月平的均温气、平年均温 及某气素要多年平值均是这种统计就。 量于对月资逐，料般一分别求月各多年 平均的，值所以有1会2月平个（均 值）。 场日资逐也是料类似？（）

8。 9



n

x

t 

t

（1 ）

2

义：平均值含要是总体素学期数的一个估 望。反计映了要该素平均（的气候）状况。

7

1

02410-925

-南京各

多月平均降年水量

2

距平、

dt x x  x

tt , 1 2 ,, n

3（

）义含：反数映偏离据均值的状况 ，平是通也常所说的异 。常南京月平

降水均

量举：1月例和7月份长份流江域水降情 量况距，比平绝数对更能说明量问。 1题份月水降多；7月份降水偏偏少（相对各 的多自平均值）年

距平序：列单素要样本每个中样本料点资距 平的组成的序列值为距平序称，也列可以为记平距向量。

10

11

12

象上气的用：应 心化的概中： 把念资料处理距为的方法平叫心中化 。象上常用距平值代气替原样中本资料的值作 为究对象研 中。心化的要性必：因 为气要象的年变化周素期影响很大 各 因气象要为的素年变化周影期很响大各， 月平均值不一的样，为了使能之同在一平水下 较，比常使距用值（平比如之前举的例）。特 ：距性平的平值均值为0使，方用； 便直接作为报值预

，比较直（偏观/高 低偏。

）1

33、

方差均方差（标准和）

南差月京平均水降量平

距对

象气要素x资,料长n,度表达其：

式x  s1

n

(xt

1

n

t



x)2

t

 ,1 2 , ,

n

（ ）

4

何判断曲线正确如如？否14

义含 s ： 是均方x差描述样本，资料 与中均值差异的平平均况，状映变量反围平 绕均值平均的变化程（度散离度程， ） s是 差方。

2x

1

5气象上

的应用：

)1如果1月2气份温标准比差月1大份反，映了 2月1气份温时随变间化幅度比1大月 2)对。于一同个，如月南京果温的气准标 比差京北小说 明京气北温变幅度化大(内陆 比北京，小说明北京气温变化幅度。(内大 陆日变较沿化大海,这个变日大小化比的就较使用 准标差比的)较 3均方差）小要的素报比预大的难困还容 易是原因？ 4）变量？去减常某数均方差后同。相

6

1均差方

12

月1：.75；1月1.：90

结(小扩展

） •基统本计：量

中趋心统计量 势变化幅度统量

计17

18

2

214-0902-5

中

趋心统势量

• 所谓计中趋心统计势，量的是我们指一用 个值数来描样述本资料在一哪位个置者或 中集哪个中在心置上位的数据最有代表是 的性。 常见的中趋势 统计包量 括常的中见心势统趋量包括计

： 



心趋势中统计—量平—数

均 平•数均m（ane ）对包于有 n 个含本样一个的变 量x样 本平值均 为本平样值为均： ，即

百分

数

位 分百数位常经应用于气分候析；中 么怎算计分位数？百一 数组据 为x1{, x 2, x3, 4 x ,x ,5 ,xn }由 小到大新重序

•排

x

1 ,2x, ,i x, , xn

n

平

均（m数ea）n 中位（m数deain） 众数（omde

）1

1 x x(1 x 2 x n) xi nn i1

为

{变(1) x ,x2(), x () ,3 x() , 4(5x) ,, xn()}

得

各到百分位数，种如中数位，上分四位 数下四，位数分。

等Excl中e的公式：1

920

百

位分PE：CRNTILEE(raay,k)；r分四：位QURATIE(Lraryaqu,rat)

2

1中心趋势统计

—量—位中数

•中 数（m位diaen

{x(）1 ), x()2 x(3),, (4) ,xx (5) , x, n)(

}中

趋心势统计量——数

众 •众（mod数e） 一数个据序列中现出频次概率（最高 的数。） • ）2义意表 研究征要素的一水般。 平变量值取次较少数，虽然取或值次数，但多 明显集中趋势无，算计众就没数意有。

E义xce中的l式公： ODE(nuMmerb1n,ubmer2,..).

R

ousbntse以sr及essitnce

• a一个计分统被称为r析obstneuss则，表 该明析不分受到数会分布特据的 影征响

；如 例当数据遵循高与斯布 分例，当如据遵循与高斯数分（正布态态 分布）时平，均能够值好的很体数现据 的中心趋势 而当数。不满据高足分斯布，通时 的平常均值计方法很可能算会生产误的中错心趋 结势。果

3 22

4对于

重新列排的

数据 中位数为

x：([ n 1 ] / 2 ) ,  q0 .5  x( n/2 ) x ([ n 2/ ] 1 ),  2 n dd n ovee

类似计算n可以得到四位数分 q .025 和q0. 5 ，即7

h“nges（临i界）”(Tuk点y,e917)

7Exelc中的公：中式数：位PRCEENTLIE(arayr0,.5；)四分：位 UARTIQE(aLrary,)；中2数位：EMDIN（aAray）

22r

Robu

tnesss以及eristances

一•个计统析被分称为resitsane，则c 表它明不受会数到据值的影响极

。如例，一组据为数11，1，231，14，1，51 ，167，1，891其，均值为1平5但改， 数变为据11，12，1，31，45，116，1，178 ，9，1平均其数2为。3

变化幅

统计度

•量注 众数：中和位数又称位置为平均数， 不极受变量端影响。

的 统•计中量的均数、平中数位众数和等述描的 仅仅是候气量分布变中心在值上的大 数，并没小有告诉我这们变种化与常正况 情的偏差变化和的波动。化变度统幅计量即 表距征分离中布心远程度近的统量。 计征表距分离中心远近程度布的统计 量变化幅统度量计括包

 

•：

•

有特若大的别大值和特极别小极的小 值存在最好采用众，和数中位 。数2

52

距6（平anoalm）y 方（var差aicne和标）差（准tasdarn devditaon）

27

3i

204-091-52

化幅变统度计—量 距平—、差方标和准

•差距 平（a omnly a ）一组数中的某据一数个x 与ix 平均 之数间差的 是就平距 ， 即 x差（v方riaance） 述样本中描据与数以均平为中数心平均的荡 振度幅 1 2 2

n s n

率变变和差数系

变率

和差系数变

平均）相（变率：对对变绝与率平均之值比。

•

x

xi x



i 1

(ix x

)

也用百可分比示表

：

标准•（s差andtard deivaito） 方n差的平根

方8

229

3

0

对相率变

一说来般，相用变率V对r示整个观测数表的离 散据度程比用绝变率V对d好些，更更突能离散 出度程的大小。 实：例 实

例由海上北京和4各0年料求资得降水量的年V分别d为15 9.4mm1和545mm.，两者离程散度似相差乎甚微。但 考虑到上海北京年和降水的量平均值异差较大， 分为别1138.mm65和4.5mm，计算它们的9rV别为1分4 %和6%2。这把北就年京水量变降比上化大的特点海更明显地反 映出来了

。31

变率

和变差数

（系3变)差数系：示表变的量对变相,标准化与差 均平值之（比）%注 意 ：对变绝和标率准的数量差与级变平量值均的 量级关。有些有同类变型，彼量此之平间均 值别差大若要比较，们的它化变用绝性对率变和 准标差恰当，不应当利相用变率对或变差系数（ 一）选

3.2

率变变和系数差例：

计算对变率相和变系差数，表后乙 明车间人工产生变的性大化，其均值 平的代性表比甲车也间小。

33

距平分百

距率平与平值有均关，当同要不素的

算术 均平差值较大异时，用们它的距平值量第i 衡观测值各自的次散离度就程受影响。到因此 ，便于为较比，除平消值均不造同的影成响为便于 比 消较平除值均不同成的造响影 又，可用采平距百率这分特征个，即：

量降水平距分率百1

）计算水降平距，即观值减去测平值均2 1步骤）所得果除以该平结均，值以 乘步骤所得果结以除该平值均乘 以100 ％，即降水距平百为比 分意：当注测值观序列间比时较长，过30超 ，可年选以择19712－00的平均值，作为0步1骤中的平 值均

3 354

极

差较差（全、距振幅或

）即某气要素最大象Xm值x与最小值amXni 差。 之表示它时某（如段日、旬月、季、、或年 多年）观测数内据化变的范。 围多）内观年测数据化的变围 范差极能不映数反据其序在内部列的布状 况，且只有在分观测间、时录年代记基本 相时，才有同较比义。意

6

3

4

210-094-52

补充

相于平均对数的为更rbustoens和s ersitansce的统量计

置位计统量L（oaciton）---均平数 R&：R位数中 裁剪平 均tr（mimdeme an--tr-miean

q） 2 q0.5 q.750 rTmeai  0n.25

4补

充相于对差方的为r更oustbnsse和 erisstnac的统e计量

散程度离计量统Sp（rea）-d--方 差RR&内四：分数位的围 范in（erqtarutleira gne-- -IQR）

IQR q0.75 q0. 52

•

•

另一有类写气描数象据分对称性的特布征量，本质 上是也随变机离散量形态数的特字 征这。仅里计算方法的从度角以加论讨， 眼与应用。着要有：主• 偏 度偏态、系 数•峰度 、峰度数系（稍后 介…）

绍38 39

73

频数

、频率及分其图表

布对任何一种于象要素或气究研象对言，而n 次独在立观中出现的测次数m为该气称象素 要研究或象的对频数。

数频、率频及分布图表

例其，如照按一定标准统的计国我951~11909共0年间4 干旱，、雨、冻涝害、登台陆和干风风五种热要气象主 害各出现灾的次就数称可作频，数而五这种象灾害气出现的 次总则可叫数做总数频若比较。种灾每害占的所重比 则可，用频ν率表示见下表（）：表 示（下见表）

频

、数率及频其布分图

表把若某种气象数据变的化个范围划整分为干个不若相 重、互叠相接的区间，衔统并计区间内各气象观数据出测 现的数和频率，频分用表格别图的形或表示式出，就 来频数或是率频布表或图分 。例：实上海 年降量水数 频频分布（18率3~7005）2表.23 上海1降水年频数量频、率分布（ 13

组序2 组限 组i值中ix*组频 mi数 组率νi频 频密度率i(%f)



nm

•

为因0m≤≤n所，存在以0≤≤1。ν率ν频值大，越 明表所计的气象统要值素现的机会出就大。 越• 当ν1=，时….? ； •当ν=时0…，?.4

0

我

1国51~1999年主0

要气象灾害现频数及频率 出

灾表 干旱害雨涝 害 登陆冻风台 热干 风计

合频

m 3数0 023 161 6.92平均 .755 9. 率ν 0频.3200 .238 01.7

1

218 7.0 02.38

60 993

.1524 . 8.0600 10.0

401

2 1 345 6 7

65

.008~000 800.0.~50.9 900.0~5101.0 1000.1~1025.00 152.0~1400.0 104000~.15050.1 55.0017~0.0

075 827 1502 51715 123 157451 265

6

1 731 4 42 4 1 5

10

04.0. 210. 2 0.2330. 71 0.08 .004

0

.207 .080 0.0471 022. 0.011 03.035 .020

7

24

为直•观表示数据地离散的集中和性，常特 频数（率将）绘成分图布

。50 4

组频数 m0

i组率

频 为了•于在总便测观数n次同的不情况下比，较 测观数据的散和集中特离，常性用组频率

频 率密

• 度外，另数（率）频计统果结还与组的大 距小有。一般关说来当组，h增大距时，频 数（组）也会率增大反之亦然。，便于为 比较同不距组统的结计果对于连续，变量型可 以计频率算度密

3 00 20 1 10 2 34 组序 i 56 7



i



i mn

横

坐标示上表海降年量，水坐标表示频数，做纵许多出以组 距为底h，频组mi为高的长方数，构成频形分布数方图直。用若折 连线各长方形接上中点底，则成频为分数曲布线，曲线围 成的图该为形数分频多布形边。43

来表

示在第组i取内的可能值性组频。率i比ν组 频m数缩i小了倍n

。

i f





h

i4

•4 制绘率频密度线曲图它与，频分率曲布线图具有 全完相的同点，特是只其坐标的 纵值又取小缩了h倍

。45

5

20

1-4902-

上5年降水量频海、频率数分（187布~23050表

）组 i序1 2 345 6 7组 限 605.~008.00 00.089~05. 09500.~1001. 10010 0~12051 100.0 2510. 00 250.1~0410.00 140.0~0510.5 1055.0~170000.组 中 xi值 7*528 75 1025 115 1375 21475 625 1组频组频率 iν数m 6 0i0.417 0.1 2 3 0.12244 03 3.03 24 30.7 111 .080 0.05 4频密度率fi(% )0.02 0708.00. 41 07 202 .2200 0113 .0.03 5.007

2分组的数目要适当

•

组分少太不能细，致画出数刻的离散据和 中集特性；分组多太不，使仅工量加作大而， 统计且果结能可出会现大的偶较然。性例 如，分组当数多 当到组分多数一到程度 定程度定可，能出现某 可能会出会某一 现的组频组或数率为频零这实，际上也有真没正 确准反映据的离散数集中和特性 。•根 据验经当观，总次数为测时，分n数一 组在2般5.lgo0n~51.0olg01之间n宜为。ｎ如 10＝时，0组分k可在5~10数间。

4之

7、频率4布 累分频积概率念引的入：

例

上海如年降量水1100.0~1在520.m0这一组的m频率0 3. f 3  0220. %度密 为150 即在11000~12.5.00m范m内，围每m区m年间水量 46降取值 的均频率为平0.202。

4

%均值和均平差方同相，取但值很大别，区区 别特征其，就要需入新的统引计量-----累-频 积。

率48

累

积率频：变量小某于上限的次与数次总数之比 （。本样特征

—直方）图

例将：表.12中3各组频自组中值率最小至组 最组大一逐累,就加得累到频积率表见215所示.Fi

  j

 j1

表2i1.5 上年降海量水累积率 频组 限6050~8.00. 00080~950..0 59.001~10.00 11000~1.2500 .1250.0~100.04 410.001~55.0 10550.01~00.7 0组率ν频i0 04.0 1.2 02.20.33 0 1.7 .080 0.40

k F~i  j j 1

组

i 1 序 23

Fi

0.

400. 16 03. 0.8710. 880 9.61 00.

~iF

.1000.96 0.8 0.642 .29 0.10 2.004

其

用和途率分布函概数(F)曲x相同。线它可用得求 任取值区意具有间的频率；可根也据定一的频 ，率从图查上得应相取的区值。间实工作际，常中用累积频 率代替或来计估概分率函数F布x)。

累计(频率

1 .80 0.60. 4.20 0600 80010 0 12000140 1000

64

5 67

4

9

F ν=+ ν +ν ν =0.+17说明上，海降年量1水00年中7有年1≤1是5200mm.; ~4 1的2 34 4 F 7  6 5  4 .02 6年水量大于等降于1100.0mm出现的频率62%。是

iF虚 ）线图 .4 2上年海降水累积频量曲线图率(Fi为 实线； 51

R年

~

例实表2.：6 1某早稻地长生≥期100积C

累温概积率（证保）率• 应

用在气候资：或灾源害的研分析中，究 别是农特业象气方面常用的，种统一指计 是标保证率它从。本上看质，是就表气 象示要值小素等于或大于于等于个某界值 有限大多握把可和。能实上就际一是累积种 率，即概概分布函数。

0 率 123 45 678 9 19年08 5524.02 6731 24.9.38 26654.2 77.6 7425.11 253 6634.252525 242. 1599 0462.522711.6 4286. 5285.3 125338 .500.326 MX P 1m2 41.51 00.6 表.217某地 稻生长期早10≥0积温C保率 证 2246.2 5.0213 4628. 5.10 4 248983. 023 .保证 率52 50.03 .0921 2565.0 2.3500 8 7. 25338 .04. 1 25368. 0.40 7.0 9 2564.62 .03 50. 40 1554.02 .50911 25 6.4 0.665 02.

三

、总和体本样

体(母体总：)计分统析对象的全体。样 ：总体本中一部分的

。累积频率的概，其含义念与概率分布函 类似。 累积数率是针对频样本言而的而概，分布 函数则是率描写体总征特。

的54

21

1314 15 6

12

538.

163425. 6372.126 7.7 27171.6

0

.7

0.7060.82 .8080.9 4

0

2 400

2500

26

0

02

70

积0温

53

图

.5 早稻2生长期≥100C积温保率曲证线

图5

2

2610-09425-

理解

与用：应总 的特征是体客观存在的样 的本特随样征本而，变与其有 的关量均称为随变变量，如平 均值机均方、差 选取等有代表的样性本重很要样 量n>=3本,根0据数理统计中大的数 定理推断到。 气象上得的体总无指总限，一体气象资 组就是料限无体总样本。的

55

四

分布函数

、无限体总累的积率。

频 F (x)  P(  x)



、数五的标准据

1化为、何要进标准行 化各素单要位同不、平值均标准和差也不同。为使 们它同一水在平比较上 采用标，化方准，使它法们变成一同平 水无的单的位变量----标

准化量。

x变 x t xx

s

x

f

( x) dx

，

f

( )x 为称率概度函数，密最常见其的形式是正 分态。

f (x布) 1 2 e

  x( )2 22

 和

分是别体总平均值期（）望标准和差，可以 用本平均样值均和方去差计估

。5

6z

tt 1 , 2  , n, （）55

2、7可证明：以（1 标）准化变的量均值为0。 平2（标）准化量的变方为差。 注意：1）1准标化正态布分机变随的绝量值 大对于.5821.96（的）率仅概0.为0（0.15） 0）不同要2素变作量图 3标）化准量值变取值范围的(3之间,大于3± 的概仅为0率.0072)4 )旱涝的确年定(距平到达者大于或2倍均方差 (WM)概率O到不5%)58

、六料的资态正化

1正、态的必要化性各 类计统报模型和统预检验方计(法F\\tu\ 2 检 )要验求资是符料合正分布。态 年月平\气温均\压气多\雨区的地月水量符降!合 日水和少雨降地月降区通常偏水。态\候降水旬 不定一! 2资料、正态化处方理法 .1立根或方次四根方；2.双曲正切 转换-—-—旬降水； 3化.有序为后数正态的转换化标准（化和正态化 ）

。

第节 正态二布的分计统检 验态分正的布计检统验

大

多气数候诊断法和预测方型是模在气候 变呈正量态分布假定前提下 进的，所行对气以变候量是呈正态分 布否形的态验是十检分要必的 态正 分形态的检布验是十分必要的正。态分布检 不验仅可以断原判始量变否遵是 从正分布，还态以检验那可些本不 遵原正态从布分但经，数学变换后过的变 是量否成已为态分布形正式。5

960

1、

概 念峰系度与数度偏系是用数来衡量 机随变量分布密度线曲状形数的特征， 描字了气候述变的分布特征量。偏 系度：表数征曲线点对峰期值 望平（均值）离的程偏。 度峰系数：表度征分布形图态顶峰 形的平度凸即（进渐横于的轴陡度）。

、2 标偏准系度和峰数度数系计算的式为：公

、意义3

其中，

6

1

x和s  分为样本均值和标别准差。62

63

7

2

14-09-20

5正

态以偏及分态示意布

图正态布

分

经分布验(补了解) 充SSSP实践（计统量描）述

众数中位/数/平均数

/右正偏分布

态补

图例充——-叶（St茎e-mnad-Lef）图

茎 叶 a437 17 033 06 2 239 31 7 7 2 80 4 530 5 210 296 5 3 7 4 3528 4 72 62 4 2 62 85茎 叶 2 6 0250

F eruqenc

y

Ferquncey

9981年月北京7最温度 高9198年月7京最北低度温 ：注用于适数量据很时小 76

平

数 均位数中 数

众

负左偏/态分布64

24

4 1 26 8 1 7 2 3 5 3 0 9 463 2 32 18

42

1 773 85 0 264 7 51 9 46间 距选的取式方：

w IQc nR1/

3 25026 2 782 2 93 31 32 033 43 5 33 0 61 2092 12 223 4 252 6227

中

数 平均数位

众

数

准峰标度系的意义数65

66

补充

图例——柱状（

Hitogrsa）图

1m998年月北7

京最低度

8

10温

补充

998年7月北1最京温高度

8

须图盒（oxban-dwhi-skre lopt） 骨架/（图chsemati pcolt---数据）介点绍上极

端值  q075. 3IQR 上 界外值 0q.5 70 57

6

64

4

2 2

Tmax

( o)C

T

mn (oCi

)

3IR Q23I Q 下界R外值 q0 25 .

2极下端  q值.205 3I QR

c为常数

通常取，范围在2值0-.26

.6

869

补

盒须图充（boxa-nd-hiswekr pol）t/ 骨架（图csehamitcplo ）t--示-意

E O图 0%的数5据值 含包 5O E 上极 端值（xtreEms）e上界外 值（uOlteisr ）界外值的最大数非据 上四值位数 分位中 数下分位四数 界外值非最小数的据值 界外下值（utOlirs） e极端下值E（trxeme）

s70

补充

须盒（图bxo-an-wdihksre pot） /骨l架（s图chmeaic tplot--）-例1

36图 32

补

充

须盒（b图o-xndaw-hiskrep lo）t/骨 架（s图hcemticaplot -）-图-例21 0

9.0 .8 07.

T

mper erturae oC)(

28

Soil M

oistre

0u.6 .500 . 04.

324

0

0.2 0.12

16

BJTaxmB JTmi nJTmaxT JTmTn

i 0.71 0.29 7.62 131.8

北9和天京199津年8月7高最以及低温最的盒须度

图17

epth (Dc)m

2.12

2

6.316

6198 10.3.8 17207.628 6.6

41

498-2年00年亚洲4壤土湿随度深的空间变度盒须化

图27

8

2140-09-52

充补

充

补补充

第一•--步-数的据备准

JTmBxa27 6. . . .3 0BJminT2 .60 ... 2 3.

3须图盒b（xo‐an‐wdihkers pol） t/骨架图schemat（c ilotp）‐‐‐何如绘

制TJmTx a251.. . .3 TJ1Tim 21 . n.. 24.

5

盒须图b（ox-adn-wihskreplot） /骨 图架s（cemahictp ot）-l--意 义 •楚地清示了数据显分的布征，包括特中 趋势量心（中数）位离、散度（IQ程R） 及以对称性 ）以等对称性及。等• 出给数据了极值的点 • 。可以同时给出组数据进行对几比析分

。•

第二 步--推-使用荐Gaprhre等件软行绘进

73 7制 754

充

补

补充

uQatinl-qeuntilae lptso fo garma (mo and )aGusisna( x )iftsto t e h93131–928 thacIa Jnuara yrpeicipatito nn Tible A2a .bseOvrde pecirptaitoi namonut ase ro nhet erticva,l ndaam ouns intfererd rfm toe hfitedt idsrtibutoin suisng th Tekuy epotltni posgtiionare n tohe horzoinal.tDi agnao lile indncaies 1t1:cor repsodennec.

7

6统量计描述 SSP实S

践7

77

84

正态、分布统的计检

验7

980

8

1

9

20

4-10-925

七、

态资状料统计和征 1.特状资料 态表征气象素的各种状态要观测结果无法 ，数用表据示 。雾如、雹、霜-冰-----用“有-”、无”“、 强“”“弱”、等示。 表雨强的-度----等-级示，如大暴雨表大 、雨。 风的强等等度级---级、12……12

、2

•8 、2率频表分、列 如何布述描状资态的料计特征？统列出 个各状出现的频率。态 样对而本是频率言表，体总而言是 分布列就。

第

节三

多

要的气素资象料

*也可理以解同为一素多个格点（要 站）的资料，下面点慢慢体会。

83

8

4

一

数据矩、阵

第个样t的资本向料量

为个气象要多

素的样如何本示？--表矩-阵。 有m设气个象素要，每个素有要n观测次，值 则据数阵为矩：

 x1 x12 1xx  1 22 m Xn  2 xm1 x m 2x n1 xn2   ( x x x) t 1 ,2 ,  , n（2 1）.n 2  1  mxn

5

8,2,

 n, （.2）2x t (1tx x2tx 3 txmtt )Tt 

1

南华点站分布

8 87

6x 11 x 21 m n X   xm1

x1  21x n x22 x2n   ( x x x ) 1 n 2   x m 2xm n

二数、的据种两空间示（几何表意义） 、1m空维间中n个的（点列 ）个样本一应对m空间维中的个一点 分析；本样之的关间系用到，如寻时相找似个 。例 、2维n间中空 的m个（行） m点个变（格量、站点点）定了确n空维中间 的个m； 用来研点究量（或变不同者格点、站点）间 之的系关。------相关系，如两关变量之个间的相关 系

89数

、三均向量 值m变量个的本平均样组值的向成量。

x

 x1 (x 2x m )T x

i 1n

个方面来研究问两： 题“型分析”：研究R不变量（同素要或）一同 素要不格点之同的关间。系（）行 Q型“分”：研析样本究之的间关系（列）。

8

8

n

t 1

ix

ti 1 2 , , m

（,.3 2 23

）m

维间空的中个点的n重（心部分受到各 的重作用力集于中一点这，点一就重心是 。）

9

100

2

0140-925-

多年平均月气温7 1（91~70120）年

多

年平7月均降水量 1971（2~00年1

多）平年1均月温气 （19172~10年0）

91

年平均1月多降量水（ 9171201~0）

年9

923

与常年同

相期比上旬， 淮地区偏北高1左℃右，其他 地区平持偏高或 0.5℃右。中旬左淮和 北淮北江部地持平或区偏高 ℃1，其它地区高偏 2～3℃。下平淮北地 旬℃下旬平淮北 区偏低0.1地～.90，苏州℃ 地偏高0.1～0.区℃6， 其地区持平他 南京。月市平气温均8.2 ℃，0常年较期同高 偏.4℃0。

9

4

5

969

四

、计量-统-协-差和方协方差阵

矩表

式达：

协方差气

象义意的进一理步：解

距平

内积的

距

平内积

的

1）映了反个两象气素要常异关的平均系状况，或两者变 量的个正负相、关系。 关理解（气如为例温：）前冬 温气负平（距）冷后冬、正距平（）‐暖‐协‐差方负‐值‐‐ 反‐关 相冬气前正距平（温暖 ）冬正距平（暖后‐‐）‐协‐差正值方‐‐‐前 气冬温距正（平暖、后冬正距）平暖） （‐相关 2）正量变自身协的差方就是差方。

.1方差协衡量 任意两气象要个素变量）（间 关系之统的量计正、负相关关系)，(外一另 统个量叫相关计数系（后讲以）解

。ij s

1 n

 xit  (i x()x t j j )xn t 1

1

n

n

1

t

xit x

jt

xi x

i j, 1,2m,

（.2）4

j

问题

协：差方带位单，同要素不之间不比较好，

以 学后相关系习可解数决这个问题。

7998 99

11

024109-2-5

2

协方差矩.阵

•

方差的另协种表示一 ：离差用表积示，成离差矩阵构。

S ( s j )i

1 XX  T 

in,j  1,2m,

2（6. 2 6）

s

sij ( x t ixi )( x jt  x )

t j

n

1

月气7标准温差

2.7 2 7（）

S

S ( ssij ) i , j  1 2, ,m

• 总协方体矩阵差的无偏计

估m阶

对称矩阵,对角线元是第i素变量个 的差方撇,号代表距。

平1气温标月准

差（.28）1

011 2

01

S SS n 1

001

7月降水标准差

•

若 的数 期望等学于知未参θ，数即 ， 则称为 的无偏θ估计值此.时，用 替θ不代含统系差误 . •本样均值是体均总的值偏无计值；估修正 本样方差总体方差的是偏估无值计.• 偏估计值无未必是一唯，当的应然选对θ 的均偏差较平小为者好有效(性)即估计 值应，有量小的方差尽方.差最小估计的值 是就有效计值。估

五、多

维频表、率多分维布列

针

对象要素气的状资料；态 念概统计：多气象要个（素象）的现各种情况 念 概计统多气象个要素现象 的 种各况 情下频率，组的一成多张频率维。 优表点对：预报有参考价。

值1月

降标水准差

013

04

1105

7月

份某气站象4小时内2雨量降 0与8湿时度系关

六

、域区料的整资理利用和

做研

选择究研究的区要，域定划 区后，域要需理整域区料资本节就。绍介一 些区域资料理方整法。些 域资区料理整法方

三方种法 值K的意？ （1）义表站代法-方--均相关系数最平的大 站（2区）域平法 区域均均平值要周围格与（点站）点区别值 （大）3综指数合（各站点法要素差方异差大较

）j K

1

mxi j ix( )m i1 s i

2

i

1,2  ,,m

j 1, 2 ,  ,n

越大，异常明显越

i

示表域内区台，j站表示测观料资年代。

的01

610

7

018

2

1

2140-0-95

224 08033 0 3400 2602 0 280 14101 001 99 61947197 9 194 89198 914 9199 20904

第四

节 气象数据的审查与订

• 1正什么叫资、均料或均匀一 ？•2 、么什可是的观靠序列？测

南华前汛期区平域均降水强量OF第E时间一系与数前 太冬平洋STS相关A数系分

布09

图1 华3南前期汛 961～2900年840共年平均的强降 水量间 分布空,图阴影 区值域均 于大区其域均平值

。1

99-6002年华南8域 区均前平期汛强水量时间 序列降

110

1

1

(一)1气象料资的误差•

3资料、的正订 插 ：补插序补中列失（测）的以及因缺存 在问而被舍去题资的料；  纠：订正正那些没满有均足一等性要求 的 些纠有满足均 等性要求的或误差较大的 资料 ； 延长延长：序长度列满以足较比以及其 性它统计上的求要 •在统计 种各候指标、进行气气候分析前 ，对之气资料象质的应量进该审行。 • 从查统计

意义讲，上种气各象要观素测都值 以看可作随变量 可机以看作随变量机。地的气一状候可以态 地的气状候态可 以各种要素的用统特征值计来表，示算如术平均 、均方值等差质上是要素实体总字 特数的征样本。气候值标是否反指真映实 的气状态候取，决于

1:12 131

(一

气象)资料误差

• 的)1数字征特样值本总体值的抽对样差误如 本平均样值抽样误的差

•

一的，般样容本量大，特越值的征样抽误差越 。小m为真 平均实数.11

4(一

)象气资料的差误

）要素观2值测对值真的观测误：差a ) 系误差:由于统器不仪良、观测法不完方, 在善次各观中测的大和小符号保持变。不• 通过正校仪器和改善观测法可方本基消除。 度不温过0超0. 5 050℃气压不超过 ，℃气 压不过超.005 005百帕降， 百帕 水降不超过0量0.mm5 •如 在果个记整录时期误，差改变，则无由 N观次求得的测算平术均对真值的值统系误差等 每于次观测的系中统误差而N次。测值观 总的系统误差将是和次每测的系统误差的 N观。

倍

一)气(资象料误差的

）2要观素值对真测值观测的误： b差 )然误偶差（过误失）:差由责任于不心强 操作，不等慎如，读错数、计错算误。 •　• 般通过一资料的对的仔审细核校对、般通 过资对的料仔的细核审 校.

对

一()气象资的误料差

）2要观素值测真值对的观测差：误 c)随 误差机随机因素:造，如四成五舍入的小 位数的取数舍、器刻度仪限的。 制 随机•误各差次测观值相互是独立；所以的 n次，观值测术平算值对均真的误差的方差 值是一次测的观随误机的差1/倍，而n次观n测 总的随和误差的机差方是一次观则时测n 倍

的115

1

1

6

11

7

1

3

014-029-25

(

)气象资一料的误

2）要素差观值测真值的观对误差： •测因 此旬，月、、平均年温气的随机差一误 可以忽般略不计；而次n测观值总和的的机随误 的差差方是一次测观n倍，如的果水降量每次 观测确精到.01m,m0 1 m  m年、月则水量降随的 误差可达机个毫几。米

二)气(候料资的量要求质审和查

　、质量1求要：a)确准和性确精性• 精性：指确测量得到据的集数中程 度 •准确：指观性测与值值的符真合程度 对准确的性查：主审要检查料资有无明中过 失显误，如差现发有应，其将改或正订，正无法 正的改，则不加统参分计析 ；确性精的查：审要主看其记是录达否规定的 到精度如，降观测应水达到.01mm精。度够 会不影分析结响果但，观对测机随误差大较的 一项目，些过高的录精记度也有实没际意义。

191

(

二)候资气料的质要量和审求

1查质、要量： b求均一性)• 如果测气站象记序录列仅是气仅候变化反 的映，那资么

料是均的。一• 测站 位的迁移，周置围环境改的变，观测 仪和器安方法装更新的，测观制的改变都可时 破能资料的均一性。分析坏应时注。

1意18

1

2

0(二

气)资候的质料要量和审查

求1、量质求要：

c)表性：

• 代一说般由于地，环境的理异各差测站个能代所的 范表围是很不样的一。• 气候记录 代表的是指某性个站记测能否录反映我 们究地区范围内研气的候况状。不同目在的不同尺 度的气候、分析，中同测一代表性站当然可以不是同 。如的谷河中测的．由站于谷河测站中代表的性地,形 降水的影对,常偏响,大范大气候分围中析代表午性 ,但研究形影地时就有响表性代. •要只观场测地的设符置规范合求要气象站，记的 121录 可都代类表地似环境理下相大当围的气范状候况

。

(二气)候资料的质要量和求审查1

质量、求：

要d比)较性

• ：不测站同进气候时空行化分析时变，资料有要可比 性如不同测。站气候化的空间变较比时要，各测 求的站料都资同在 时 另外是期相同的否测观制式站的 料都资在同时一期；另是外否同相的测制式 观仪，性能等，如城器郊比对测观时，最观好同测时段 ，用相使的设同备。

二(气候)资料质量的求要审查和

、质1量审：

查 气象/气候•资的料审查是—项复而细致杂工的。需 要具作一定备的气象学天气、学气、候学气象和观测 识，知需更有要相当富的丰候资气工作料验经

1

22

12

3(二

气)资候料的量质要求审查和1、

审查工作类别 ：通将审常工作查分两为类 ： •术技检性， 查理性检合查。性检 • 合 技查性术检查主从要下列方几进面：行 1)(查测站阅史历革和沿资料说明分，是否析存 因在测站移迁、器仪和观测法方更、 新观时制改测等革起引的均非一性 。测观制时改等革起的引均非一性 2(根)观测规据范统、计规定、查检观测录 和统记结计是否果符合定规校、统对计计 有算错否。 (3误检)同一查素的各个要统项目计之间是否 协调。

214 152

•

理合性检主要是查以气象、学气学天，气候学知识为 依，从据象气素要时、的变空 规律化和各素要问相的互系规联律发出， 分气候析资料否是合理主。要用以采下几种 方： ( 法)本前站期资后比料法。气审候变是缓慢化 () 气1变化是缓候慢的、连 的续。因此虽然逐年的测观值不一 样，但它们应一在大致个水平上随的波机动 。果如过通后资前料的比对，发资料现 列中序在存显的明不续连化，则可变能 在非存一均性，应配测站历合沿史革情作 况一步的进析分判断。

1

42014

09-2-5

(

2)区域料资审比。法邻相测站于受由同天一 气统系的影，常常有相响好的一致当和 相

性关性。相邻站测气象素要间的相互之 联系律规可以，成为我们现发和订正错记 误录的重要依据。

(

3气象要)相关法，各种素不同的象要素从 不气的同侧面描写了一的地天气气候特以征 它们及间之在着各存不同程度种的关。 在相际工作实中常常用同一测，站或者干 若地理环个相境测似站的关相密的两个要 索的切测观值成相作关图进行审查当 资料索 的观测作成值相图关进审查行。资料 当符合求要时所有，点应子密集落地一在根曲线 或线附近直如果个别。点明显偏子 离相线关则这，点个的子测值可能有明观显的 误。差

气象素要关法 示例

•相 如研干旱程度究总是不开离土壤湿的度，土而 壤湿又度受水量降灌、溉、蒸发量量、风速及要 等的制约素影响。若和某一时段水降量灌和量溉没 明显有加增蒸发量和风速也没有多少，化，土变 壤湿却增加度了少，就不可存在问能题 •； 如，又在田农气小候观中，小麦测植间株地面离2 c5m处风速是16m/s，而冠层1.5.处m风的却为 速.90/m，s这定是有肯问题的；• 再，南京与附如合肥、扬近、州江三镇站日最的 低温（气最高气温或）间是有之定一关的，若 联南京记录比周的偏围高或低偏很，多就也值得 怀了。疑 19

2

订方正

法）回1订正方法归关系（切的站密

两站同一）要:素先计算关相数系,建立再一元性 回归线方程周围的基本站进行逐对筛选步建立 多来回元订正公式,归 是是一个较的好径途 。较个好途的。径

用本基不站要素值作同逐为步回因子归建立订正与站某一 要素的联系方程。例如上海站基为站本 ，逐步用回方归对法7个子筛因，建立南选京1月平 气均多元温归插补回公式因此，公式插抗日补 争期间南京缺测战资。这7个因子料是海1上平均月气压 、平均气温、乎均高气温最、均平最低温 气、月水降、量水降数日和百照牢分 1。03

正订方法

）2差订值正（地理法境近似环一致站的，点 与站站之间差值本基常为数‐‐‐‐气、温气 ）压3 比值订）法 正台两站降水值为准比常数 *订正当性适的论证 •* 有只在基站与本正站订距离不很，远两 气象站要相关相当密切素，且行观平测时 期比长时较用回才订归法进行序列正延长 。 如•果行观平测时期不 如果长平观行时测不期，长常还是通采用以通 常还是以采用 算简便的计差订值法正比或订正法为值好。

13

1

1

23

疑气象可据的数处

• 气象理据经过数查之审，如果发现个后资料存别在题问话的， 在使之用就前进行适应当地处理。通有两常种处办法：一理是 去舍二是进行更正或订，。 •正 于伪对的、造乏代表性缺和较比的、均一性性遭破坏到的 或

不准不确便于使以用被判及断为点野子的些数据，那以可 剔除用。不不过，这要强调里的，舍是任何一个去疑的数据可 除用不。不，过里要强调这的是，舍去何任个 可疑的据 都应数当充分的有理，由均有所解释应绝。不允为许获了取 某“种理的”研想结究果,弄虚作将一假“些看顺不”的数据

眼

复习思题考1.理解并

掌统计握平量值、距均、标准差平协 方差、、变率、变系数差概的念特别，是其在 气象上的意。 义2.思考如求何北半球198出‐01899年01年逐月 850P 纬h风向的场候场、气异常和场方均差 8场0hPa5 纬风向的场气场候异常 和均方差场场。 3？理解.体、总本样、率表、频分布列概念的 。.何4中谓化、心准标化、态化，做正样这料处 资的必要性为理何如何?理？处5.如何整理 域区资料。

13

4

习实一 5求0h0P高度场气候a场距平、场均 方和场 资料差绍 *介050Ph高度场a,料资件名h文500d.a，t围范：60 ~501，0~40EN. ~00N4*时 ：段198.121~95.18248共个月。辨率分： .25*25.格，数点：371*7。

有意去舍，只保留而认自为谓合所理那些数据的。

•于对观测记、录抄录计算或程中产过错误生和的由于测仪观 更器换或现出障故等故造成缘系误统差的那数据，可以进 行更正些适当和订正地，确以保所用气象数的质量据 。• 别注特：气象意据不数任意取能！舍否则就是，虚作弄假 ，去科失学。性133

315

1

5

20

1-49-20

550h0Pa高度

2场要求． 编orfrtna程序，求50h0Pa度场高的（ 1）候气； 场（2）平场距； （3）均差场方 。）方差场均 5H00Fo.给出了如何用rorftrn读a资料取h00.d5ta.并能用 raGds出图形。 *做述上要也求可在G以rDA中编S实程现

361

198

年7月 a2onalmyfie l Cdlmati efeild 189.27 均差

方

17

133

81

月 1

月月7

7

月

多

平年的热均带平洋太混层合度深分布图 ，位：m

单混层合方均

差1931 04

1

6