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发现R平方=0.9996的线性关系!(上海空中的稳压层…)

已有 2299 次阅读 2021-10-27 11:05 |个人分类:气候公式2020|系统分类:科研笔记

发现R平方=0.9996的线性关系!(上海空中的稳压层

张学文,2021 10 27

1016日我对吐鲁番盆地气压的年变化与气温年变化位相相反的关系给了一个理论认识说明,后来对与之相反的高山上的关系给另外一个对称的理论说明。而由于以上博客中提出上下层大气中气压的年变化特征相反,必然在空中应当存在一个高度,在这个高度上冬季与夏季的大气压力几乎相等,即空中存在一个四季气压没有明显年变化的稳压层。http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&id=1309366

       以上的分析仅基于新疆天山附近的大气的资料分析。它是否具有普遍性?这需要逐步考证。

       昨天,2021 10 26 我分析了上海的情况。看看它是否也是如此。而结果不仅是结论相同,而且对应的数据竟然是R平方为0.996的直线方程!下面就是对应的图(公式在图中):

image.png




我分析的统计相关很多,但是R平方达到0.999这种质量的相关关系好像从来没有发现过!--而这表明此两个变量的实际关系非常接近理论的直线关系了。

在前面博客分析新疆情况时,我们是用了高度不同的多个气象站的数据。而在我国东部很少有高度差很大的气象站(们)可以分析(没有高山)。于是我以用气象探空观测的气象站不同高层的数据做了对应分析。这种分析的优点是一个气象站就有不同高度的数据,但是这些数据是以等压面是的高度值表示的,它不是原含义的固定高度上的气压年变化,而是高度等压面上的高度的年变化。不过气象学早已经说明这两种分析方法体现的物理特征的本意是相同的(但是物理量不同)。所以这里给的图不是各个高度上的气压情况而是各个等压面上的高度情况(变量不同含义类似)。

在上面的图中给出了上海10年平均的不同等压面上的1月份等压面与7月份等压面高度的差值与等压面高度值的关系。我们看到在气压大的1000百帕这个最靠近地面的位置上1月份的等压面高度大于7月份的对应值170米。随后随着大气压力的减少(海拔高度的增加)到小于800百帕以后,其7月的等压面的高度就高于冬季的高度了(反位相)。

而它们的正负值中间就存在一个从冬季到夏季(17月)等压面高度几乎没有年变化的层。它与前面博客中发现的稳压层其实是一个含义。而且这个层的位置在800百帕附近这与我们在新疆发现的这个稳压层在2000米低空附近是一致的。

附带说明,冬夏等压面的高度差由底层的正值变成为负值的过程在以大气压力表达铅直变化的标尺下,它们是非常好的线性关系。注意在垂直方向以高度为标尺与气压标尺不是线性关系。(在气压变化不很大的范围内勉强算线性关系)所以本结果与前面博客的新疆天山附近的公式的含义还是有一些区别的它们不完全等价。

最后附上有关的统计原始数据于下表中。前面的图就是根据表中的红色数据分析出来的。

上海不同等压面高度的1,7月平均值(10年)

项目

等压面

1月等压面高度

7月等压面高度

1-7月等压面

高度差

等压面

单位

百帕

10

10

百帕

数值

1000

21

4

170

1000


900

106

97

90

900


850

151

147

40

850


800

199

199

0

800


700

304

313

-90

700


600

423

441

-180

600


500

561

587

-260

500




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