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不同太阳高度的出现概率----日光统计4

已有 530 次阅读 2019-9-22 17:40 |个人分类:统计气象学19|系统分类:科研笔记

不同太阳高度的出现概率----日光统计4

张学文,20190922

前面我们讨论了任意时刻平行的日光照到地球时,圆的地球上的不同地点看到的太阳高度就不同。并且给出了任何时刻太阳处于不同高度的情况分别占有地球的面积各有多少http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1198895.html 其结论是圆的地球上看到太阳在天顶的情况占有的情况(面积)很小,太阳在天边的局面占有的面积(情况)很多。它们合起来占了半个地球表面积。这就是我们前面提及和分析的日光状态占有面积的统计问题。

需要指出这与另外一半的地球面积上根本看不到太阳的认识是一致的,同时出现的。于是我们还可以更全面地说为太阳高度角为负值,在地平线以下的情况,占了另外的50%的地球面积。它们合计起来才是全球的全面情况。

如果把我们的讨论转为概率论语言,则问题需要构成一个概率分布。于是可以这样说:一个外星人随便到达地球的任何地点,问当地的太阳处于各个高度的概率各有多少。--这与我们掷骰子时问不同点数的出现概率是多少的问题十分类似。

基于前面的讨论与前面的补充,我们把太阳高度离散地划分为它在地下,以及在太阳高度在空中5度,15度,25,3585度附近(10度区间)的情况,合并分析,则太阳在以上各个状态的概率(机会)分布显然是如下的表和图。

地球各地在任何时刻看到太阳所在高度的概率分布表

太阳高度角/度

地下

0-10

10-20

20-30

30-40

40-50

50-60

60-70

70-80

80-90

合计

出现概率

0.500

0.174

0.168

0.158

0.143

0.123

0.100

0.074

0.045

0.015

1.000

 

 

 

 

         这样我们关于任何瞬时的地球上看到太阳的不同高度与其出现问题用概率语言作了表达。





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