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日光统计的主要环节—日光统计2

已有 454 次阅读 2019-9-19 17:58 |个人分类:统计气象学19|系统分类:科研笔记

日光统计的主要环节日光统计2

张学文,20190919

日光是地球上的宝贵资源是地球生机勃勃的能量来源。对它做统计分析是应该的事。这里从学科角度初步梳理对日光需要进行统计的基本变量有哪些、基本统计方面有哪些等等。

 

1.         基本日光统计变量

涉及日光的最基本统计对象:太阳高度角、方位角度的统计,太阳能的强度统计以及昼夜长度统计(白天还是夜间的统计)等这些基本变量应当算加班日光统计变量。

后面开展的昼夜长度统计是基本的天文学意义(不处理地形、天气状态对它们的影响)的统计。如这里把太阳中心(而不是太阳边缘)高于当地的地平面(不考虑当地是否有山体遮挡了太阳)理解为白天,反之为夜间。

所谓的太阳高度与方位等的统计也是如此。太阳高度是指太阳位置对当地地平面向上所张的角度,它以太阳高度角h表示。显然任何地点的太阳高度角在白天都是大于等于零的。一般而言,对应太阳在地平线以下的情况,我们不再具体分析它对地平面所张开的角度而笼统地认为高度角小于零。所谓太阳方位角的统计,是指太阳投影到地平面上的具体方位。即太阳在东西南北方向盘上的位置。而太阳能是指地球上水平的每平方米面积上在单位时间所获得的太阳能。

有时我们不仅统计当时的日光,还分析全天,或者全年的日光情况

 

2.         日光状态占有时间与占有面积是基本统计方面

太阳每时每刻在运动中,于是就形成了一类统计问题,问不同的日光情况(太阳高度,方向,辐射强度等等)占据了多少时间(不同纬度可能不同),或者占了全球多少面积(或者对应的百分比)这样一类总的统计问题。

概率分布函数是概率论与统计的核心概念。有了这个函数可以进一步分析平均值等等的统计特征量。而我们统计的日光在时间域或者面积域的上面提出的问题是与此平行、对应的问题。

所以特定日光情况占有时间(在各个纬度)与占有面积(在各个季节)是基本统计方面。

另外我们也关心日光的某些合计值的统计,于是我们不仅统计基本日光变量的当时的情况,也对它们的全天的合计值,或者全年的合计值做统计分析。

 

3.         日光状态的变化率统计特征分析

地球每天自转一圈,这导致了日出、日落。地球公转一圈,这导致了一年的春夏秋冬的日光不同,也导致了各地的日光状态的年周期变化。关于这种日光状态的变化情况的统计自然也可以开展统计分析。

 

4.         日光统计特征的内在规律及其与其他气象统计特征的关系分析。

对日光的时间域的分析与面积域的分析之间是否存在什么关系?太阳显然是影响很多气象状态重要因素。日光的统计特征自然对其他气象变量(如气温)的统计分布有影响。

 

 

日光统计的基本项目,基本统计分布函数(对应的概论分布函数),相关的时间变化特征,各种变量间的关系这些都是我们企图分析的环节。




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