寻找全球统一的气候概率分布函数问题（3）

张学文，20180925

在2013年我就全球统一的气候变量的分布函数问题，写了两个博客：

http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-707773.html 

http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-708094.html 

现在，20180925，再补充如下认识。这里核心是概率分布公式中的时间参数的进一步明朗化问题。

我们知道，气象变量，例如气温，的值不仅该地点的经度，纬度，高度有关，而且与时间有关。确实，气象变量的年变化和日变化都是明显的。当地不同月份的气象变量平均值是不同的，而且中午的平均值与夜间的平均值也是不同的。这些我们在寻找全球统一的气候概率分布函数问题（2）中已经做了讨论。

在那里已经指出“如何把年变化、日变化知识放进去？这就是在概率分布函数中再插入一个时间矢量参数。这个时间矢量的两个分量一是在一年中的哪一天，以及在一天中的那个时辰”问题。现在把这个时间矢量的两个分量再具体化一些：

1.   关于时间分量中的第1个分量t₁，一年中的哪一天问题。显然这里的时间对应地球的公转，它是一个有界的变量，其最大值是365天，最小值是0天。对此我们也可以用我国的24个节气来离散的表达它（t₁取24个离散值），也可以用用天文学中的太阳的赤纬δ（即太阳对地球赤道所张的角度）来表示。这个角度在一年内变化于正负23.5度之间。

2.   关于时间分量中的第2个分量t₂，即一天中的哪一个小时的问题。显然这里的时间对应地球的自转的位置（角度），它也是一个有界的变量，其最大值是24小时，最小值是0。对此我们也可以用我国的一天有12个时辰来表达它们的各个离散点。也可以用天文学的时角t（0-360）表示。

于是对应寻找全球统一的气候概率分布函数问题（2）博客中的“  p(x，s，t)=p(x,经度，纬度，高度，日期，小时)”就进一步明确为“  p(x，s，t)=p(x,经度，纬度，高度，赤纬，时角)”

即出现概率是该变量x,在特指的经度λ，纬度φ，海拔高度h（气象上经常用大气压力的特定值p，如1000百帕，300百帕表示），赤纬δ，时角t情况下的变量值的函数。用符号表示是

    p(x，s，t)=p(x,经度，纬度，高度，赤纬，时角)

 =p(x, λ,φ,h,δ,t)

显然把赤纬δ，时角t ，同时用作自变量的做法本身已经体现了气候学里的时间不是1维的，是2维的。

              显然如果我们有了各个经纬度、高度、赤纬、时角的气象变量的概率分布，就可以进一步通过计算求得该变量在各个月份或者日平均的概率分布。其实过去气象文献中讨论的概率分布多是这种时间域的平均的概率分布。

附12个时辰（取自网上）

古代人把一天划分为十二个时辰，每个时辰相等于现在的两小时。

二十四节气 （日期指阳历，不同年份的节气具体日期有差别，但是在3天内）