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新概念--气象变量覆盖率(度)

已有 4180 次阅读 2012-8-7 11:53 |个人分类:空中水科学|系统分类:观点评述|关键词:概念,,覆盖率,气象| 气象, 概念, 覆盖率

新概念--气象变量覆盖率(度)

 

张学文,2012/8/7

1.       昨天有哪些地区下了雨?有哪些地区出现了高温?这些经常是气象预报的内容,也是大家熟悉的语言。但是你要寻找关于哪些地区出现哪些天气的一般规律,用这种语言与概念就不尽得力。我们需要努力提炼有普遍意义的概念作为寻找规律的垫脚石,而且这些概念最好是定量又通用。概念建设是一门学科的基本建设。

2.       我建议在气象学中应当引入覆盖率(度)概念。这里的覆盖率概念的含义是:在气象(天气图、气候图)图上某气象变量所笼罩的面积与气象图总面积的比值。例如2012.8.605时的过去24小时内我国大陆“下了雨”的面积占了全国大陆总面积的48%,那么48%就是我国大陆最近24小时的雨区覆盖率。如果某日最高温度超过35度所覆盖的面积是10万平方公里,那么35度高温的覆盖率接近1%

3.       现代的气象部门已经被现代化设备所武装。它有着以万计的气象站遍布全国,有着以万计的自动气象站每几分钟有一个气象数据。在现代计算机的配合下,可以说几乎不增加什么成本我们就可以及时获得1小时、6小时、24小时的降水覆盖率、暴雨覆盖率、高温覆盖率、雾霾覆盖率、低温覆盖率而且这些数值应当成为气象预报的新元素(注意气象部门的预告用语已经数十年没有什么变化了)。

4.       我们已经有了获得气象变量的覆盖率的资料基础,下一步就是寻找合适的统计计算覆盖率的算法,并且进而寻找关于各种气象变量的覆盖率的规律性,再用于气象业务以致气象预报中。特别地,降水的覆盖率与降水量配合就可以计算出该雨量形成的总水资源数量(立方米,吨)。这类数据对于防洪、水库管理、城市积水都比降水量更直观。

5.       在早我们揭露过气象变量在当地的出现概率的地理平均值等于其覆盖率在时间上的平均值。这已经反映了气象变量占有时间与占有面积的一种内在关系。这提示关于气象变量覆盖率是具有一般规律可寻的。这已经说明我们不仅可以从统计学角度分析覆盖率的一般规律,也可以借助概率论分析不同含义的气象覆盖率的内在逻辑关系。应当说这是一个待开阔的领地。

6.       覆盖率好像仅涉及某个临界值或者变量所处的区间。其实,我们可以轻易地把概念扩大而成为不同气象变量值xi的覆盖率yi的关系问题。显然不同的x值分别有唯一的y值对应。于是这就形成了一个函数关系。在熵气象学研究中它被称为分布函数。已经证明,最大熵原理可以用于解释某些覆盖率的分布函数。

7.       理解气象变量覆盖率概念,逐步把它用于气象业务,应当是改进气象工作的一环。本人2012.8月提供全国每天的降水的覆盖率(笼罩面积)和降水的立方米数值就是一种努力。我期待气象同行的理解、认可和卷入。



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2 刘桂秋 sz1961sy

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