8.1第8章1节气象统计原理引言—气象统计学私探（48）

张学文，2020 12 08

1.       我们在第3,4章探索了气象中的确定事件—地球上日光的活动所涉及的统计分布问题。显然这些统计分布的规律性（公式）是由地球如何自转与如何围着太阳公转而确定（决定）的。

2.       在5，6两章探索了气象中一次降水中不同降水量与其占有面积的关系等等的统计分布函数问题，它们经常符合负指数之类的函数。而这可以用统计力学的模型予以说明。这样我们关于统计分布的认识就从符合某某统计公式的表面认识，深入到这些气象统计特征确实体现某种基础性的原理。

3.       在第7章我们把气象变量的统计视角扩展到对地球的全体空气的统计。例如问在全球空气中气压为不同数值（如大气压力为500百帕到600百帕的空气）的空气占了多少百分比（指质量的百分比），等等。我们讨论了全球大气压力，全球气温，空气比湿，空气的风速以致空气的位能等等气象变量的对应的统计分布的规律性（表征其分布的函数）。

4.       我们发现这些含义不同的对全球大气的统计分布公式的数学特征，却也是统计学中比较常见的一些概率分布函数。这自然引起了一个一般性问题：为什么全球大气的某些统计分布恰好是某某常见的概率分布？其背后的原因是什么？

5.       另外，在第5,6章我们固然用比较孤立的用物理学中的玻尔兹曼统计解释了一些降水分布函数，但是我们也希望把这个理论思路进一步深化。

6.       本章，我们就如上一些涉及统计现象的理论解释问题做梳理。而这种梳理需要基本概念的扩展。

7.       在本章我们指出对概率分布函数的一种进一步处理（运算）而获得的一个（类）统计量，它们具有此体现此系统的复杂程度的意义。

8.       本章说明一个十分浅显的道理：复杂程度高的事情是最容易出现的事件，是最容易出现的统计分布—这被称为最复杂原理。

9.       依据这个原理和各个类型的物理环境—配合对应的（不同的）约束条件，就应当出现对应的概率分布函数。

10.  这样我们关于具有随机性的系统中的统计分布为什么会出现统计学常见的分布类型（如负指数分布等等）就有了统一的统计理论的物理说明。

11.  再有，我们在动力气象学中介绍了动力学如何帮助我们认识气象现象，但是动力学的原理是否也可以引出某些统计规律性，气象的统计规律？就此我们也做了讨论。