气象数据统计分析方法

　　第1章气象资料与数据　　1．1气象数据的特征　　目前，在气象业务系统中拥有大量的气象资料和各种其他有关的信息资料（直接或间接获得的观测数据），它们是来自地面、高空、雷达和卫星的观测资料，隐含着丰富的地球环境和大气环流信息，这些信息既包含地区天气变化和气候环境状况，也包含外界影响局地天气和气候的因素。人类和大部分生物生存在地球大气中，大气圈是人类对气候变化感受的主要空间环境，人类生存环境与大气、下垫面生态环境有关，也与人类居住环境有关，如果能够从数据中找出其演变规律，就能够对人类环境的未来状态进行预测。因此，如何利用这些资料数据，分析其基本特征及其演变规律，是开发利用气象资源的重要内容。　　地球系统包含岩石圈、冰雪圈、大气圈、水圈和生物圈，圈层之间存在相互作用。气象资料主要来自大气圈观测资料，诊断大气中的天气和气候状态及变化是通过气象要素和气候要素来描述的，即通过气候要素的量化描述，来反映气候各子系统的状态和变化过程。大气系统的气候要素常用的有温度、降水、气压，此外还有水汽含量、风向风速、二氧化碳含量、臭氧含量等。考虑到大气圈与水圈相互作用，还常常使用海洋和河流的各种物理量的测量资料。例如，海洋系统常用的有海表海温、深层海温和海洋热含量等，它们是描述海洋向大气子系统传输热量多少的要素。陆地中常用河流流量、水库水位等资料。冰雪系统常用积雪厚度、冰雪范围来描述冷源作用的程度和大小。陆面系统中常用火山喷发和火山灰强度指数来描述。生物圈的作用目前还无公认的描述要素。上述的资料数据都可以用于气象规律性的分析，均可以称为气象资料数据。　　1．2气象数据的类型　　地球系统中的气象资料类型大体有两种，一种是定性资料。例如，天气现象，雷暴、霜冻、雾霾和沙尘暴等现象，观测资料中使用“有”和“无”来记载。对地区温度的气候状态，一般分为特冷、冷、正常、暖和特暖5个级别进行描述。有时为描述简便，也可以把温度的气候状态分为两级，即冷和暖。对地区降水的气候状态，也有特旱、旱、正常、涝和特涝5个级别的状态描述，或旱和涝两个级别的状态描述。在我国历史上，气温或降水的状态描述还使用文字来记载。例如，某地的县志等资料记录该地某年某月“城门水深三尺”“颗粒无收”等，均是历史文献中有关水旱状态的文字描述。这些文字记载也是一种定性资料。　　另一种是定量资料。即由现代仪器观测（各种在地面观测和卫星中使用的仪器）得到的资料数据，常常表现为连续变化的数值资料。　　……