Плотность и функции распределения количества облаков.



Плотность распределения количества облаков, по данным наблюдений с поверхности земли, наиболее часто имеет вид U-образной кривой; а по данным же наблюдений со спутников распределения U-образного вида практически отсутствуют, а преобладают  образные распределения куполообразного типа. Это принципиальное различие можно объяснить прежде всего тем, что распределение зависит от размера площади, по которой определено количество облаков. Если n определяется в точке (при наблюдении с земли - в зените, со спутника - в надире), то могут наблюдаться только два состояния: сплошная облачность (n=10 баллов) или ясно (n=0). С другой стороны, если площадь, охваченная наблюдением, достаточно велика (например, весь материк или полушарие), то количество облаков во всех случаях будет близко к его среднему значению (4-6 баллов), а вероятность малых (0-2 балла) и больших (8-10 баллов) значений n будет очень мала.

В табл. 1.5.4 приведены сведения об эмпирической плотности распределения Р (называемой также повторяемостью) количества облаков во все сезоны года по наблюдениям над европейской частью СССР в 1979-1982 гг. Количество наблюдений (объем выборки) в каждом квадрате, использованных для построения Р, составило : 2105 зимой (З), 2430 весной (В), 1512 летом (Л) и 2598 осенью (О).


Таблица 1.5.4.

Гистограммы количества облаков (%) в различные сезоны года

Квадрат,0

Сезон

n баллы

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
0 З В Л О 33 51 74 51 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - 67 49 26 49
0,5Х0,5 З В Л О 17 34 50 35 6 7 12 7 5 7 10 7 2 2 2 2 3 3 1 2 2 2 0 1 4 2 1 3 4 3 2 3 4 4 2 2 16 12 9 14 38 24 11 24
1Х1 З В Л О 11 26 39 26 7 10 18 10 5 8 9 7 5 5 6 5 4 5 2 4 2 2 1 2 4 3 2 4 6 5 2 4 8 5 3 5 18 13 9 17 29 18 9 16
2Х2 З В Л О 7 19 24 16 6 11 24 12 5 8 12 9 7 7 9 9 6 7 4 5 3 4 2 3 5 4 2 4 9 7 3 6 10 8 5 8 22 14 9 18 20 11 4 9
4Х4 З В Л О 4 11 12 8 5 10 27 13 5 10 15 9 7 10 14 12 7 8 6 7 6 6 3 5 8 6 3 6 11 9 4 8 14 12 7 11 23 14 8 16 11 4 1 3
6Х6 З В Л О 2 7 5 4 3 9 25 10 5 9 18 10 8 12 15 13 8 10 10 11 6 8 5 7 10 9 4 9 14 12 5 10 17 12 6 13 20 11 6 11 6 1 0 1
8Х8 З В Л О 2 5 2 2 2 6 20 7 4 9 20 10 8 14 18 15 9 12 12 13 8 9 6 8 11 11 5 10 17 14 5 14 18 10 8 12 19 10 3 8 3 0 0 0
10Х10 З В Л О 1 5 2 2 2 5 16 4 3 7 19 8 9 14 23 16 10 14 12 15 8 9 8 10 12 14 6 12 19 14 6 15 18 10 7 11 17 8 2 5 2 0 0 0

 

Отметим прежде всего общую для всех сезонов закономерность: при определении n по малым квадратам (0, 0,5Х0,5, 1Х1 и 2Х20) распределение носит U-образный характер - максимумы плотности распределения приходятся на n, равные 0-2 и 9-10 баллов, а минимум - на n, равные 4-6 баллов; в случае квадратов больших размеров (8Х80, 10Х100) распределение n приближается к куполообразному: максимум его смещается на 3-7 баллов; при n, равных 0 и 10 баллов, плотность распределения минимальна.

Средние значения  количества облаков, как следует из табл. 1.5.6., зимой примерно в 2 раза больше, чем летом (осредненные по всем квадратам они равны 6.4 и 3.1 балла). Какой-либо определенной тенденции изменения  с увеличением размера квадрата отменить нельзя: в одни сезоны (например, летом)  растет, в другие (например, летом) уменьшается. Физически более правдоподобно считать, что значение  от размера квадрата не зависит.

Таблица 1.5.5.

Статистические характеристики количества облаков

Характе-ристика

 

Сезон

Квадрат, 0

0 0,5X0,5 1X1 2X2 4X4 6X6 8X8 10X10
n баллы З В Л О IV X 6,7 4,9 2,6 4,9 4,8 4,7 6,4 4,6 2,7 4,6 5,0 4,7 6,5 4,6 2,9 4,7 5,0 4,8 6,5 4,7 3,0 4,8 5,1 4,8 6,4 4,8 3,2 4,9 5,1 4,8 6,4 4,8 3,4 4,9 5,1 4,9 6,3 4,8 3,5 5,0 5,1 5,0 6,3 4,9 3,6 5,0 5,1 5,0
З В Л О IV X 4,7 5,0 4,4 5,0 5,0 5,0 4,0 4,3 3,8 4,4 4,5 4,5 3,7 4,0 3,6 4,1 4,2 4,2 3,4 4,0 3,6 4,1 4,2 4,2 3,0 3,2 2,9 3,2 3,2 3,1 2,6 2,9 2,6 2,8 2,8 2,7 2,4 2,6 2,4 2,6 2,6 2,4 2,2 2,5 2,2 2,3 2,4  2,2
Аn З В Л О IV X - - - - - - -0,6 0,1 1,1 -0,4 0,0 0,1 -0,7 0,1 1,0 0,0 0,0 0,0 -0,7 0,0 0,9 0,0 0,0  0,1 -0,7 -0,1 0,8 0,0 0,0 0,1 -0,7 -0,1 0,8 0.0 0,0 0.1 -0,6 -0,1 0.8 0,0 0,0 0,1 -0,6 -0,1 0,7 -0,1 0,0 0,1
Еn З В Л О IV X - - - - - - -1,4 -1,8 -0,6 -2,4 -1,9 -1,9 -1,2 -1,7 -0,7 -1,7 -1,7 -1,6 -1,0 -1,6 -0,6 -1,7 -1,7 -1,6 -0,7 -1,4 -0,5 -1,4 -1,5 -1,4 -0,6 -1,2 -0,4 -1,3 -1,3 -1,2 -0,5 -1,0 -0,4 -1,1 -1,3 -1,1 -0,5 -0,9 -0,4 -0,9 -1,0 -0,9

В переходные сезоны (весна и осень) распределения количества облаков оказались очень близкими, промежуточными между летним и зимним распределениями.

Средние значения , как показывает табл. 1.5.6, весной и осенью также близки между собой. Средние квадратические отклонения  количества облаков при оценке n в точке и по малым квадратам во все сезоны сравнимы со средними значениями . С увеличением размера квадрата среднее квадратическое отклонение  уменьшается (примерно в 2 раза при переходе от квадрата 0,5×0,50 к 10×100).

Средние значения для различных квадратов практически совпадают, поскольку различие между ними не выходит за пределы погрешностей их оценки . Исключение составляют средние значения n летом, которые по наблюдениям в точке и в малых квадратах представляются заниженным.


Дата добавления: 2019-02-12; просмотров: 195; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!