年气温与日气温变化相角对比的例子（乌鲁木齐）

张学文2021 12 27

在前面的两个博客中https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&id=1317961  https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&id=1317657   中提及了不同周期长度的变量之间的相对相角可以作对比的问题。

这里给出一个定量的例子。它对比了乌鲁木齐各月气温变化的相对落后于太阳能极值的角度与乌鲁木齐气温日变化相对落后太阳能极值的角度大小，指出其相对滞后角度实际差不多，都是8%的水平。

 

在https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1292709.html 这个博客中给出了一些新疆的气温年变化可以用余弦方程表示。它们都很符合气温年变化的实际。例如对于乌鲁木齐，它其气温年变化很符合下面的公式

y = -18.262x + 6.9

这里的Y是月平均气温，而X是月份值M减去一个常数K以后的余弦值。所以它可以具体写为

T=-18.26COS(2π(M-K)/12)+6.9

这里的K值可以理解为月份的滞后量，极值的位移相角（M=K,则cos的值为极值）。显然当M=K时，气温最低。即气温的最低值出现在月份为K的时候。而新疆的K值，如前面博客中的表给出的值是1.这里的1的含义显然是1个月（公式中把一个周期看作是12个月—年是12个月）。于是我们知道乌鲁木齐气温年变化的极值落后1个月出现。一年是12个月。所以乌鲁木齐的气温年变化相角滞后值是（1/12）=8.33%

 

这样我们就获得了乌鲁木齐月平均气温的年变化滞后相角（滞后于太阳能）是8.33%

 

而在博客https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1297312.html  中，我们给出了东经90度附近的乌鲁木齐1,4,7,10月份每小时平均气温的日变化方程。它们的极值的出现时间分别滞后值是2.8， 4.5，4.7， 4.5 小时。其平均值是4.1小时。而这个日气温极值的时间滞后是以北京时间计算的。而这个时间如果改用乌鲁木齐的当地时间计算，则应当减少两个小时（北京与乌鲁木齐差两个时区）。即乌鲁木齐日气温的极值出现时间（相当于用当地的地方时表示）为2.1小时。而太阳能的极值用当地的地方时表示则其极值出现于0时（24时）。所以乌鲁木齐气温的日变化极值出现时间落后于太阳能极值出现时间2.1小时就表示相对滞后（2.1/24）=8.75% 。

 

好了，经过如上分析，我们知道乌鲁木齐的气温的年变化极值的出现时间落后于太阳能极值的出现时间是1个月，即相对落后8.33% 。而乌鲁木齐的日气温极值的出现时间落后月于日太阳能的极值的时间是2.1小时，即相对落后8.33% 。

这个对比说明了什么？！

8.33%与8.75% 差不多。即气温年变化的极值相对出现相角（相对时间）与日变化的极值相对出现相角是差不多的，都是大约落后于太阳能极值的出现的相角8.5% 。

         这样我们就具体对比了两个周期不同的变量（气温年变化、日变化）相对周期相角关系。

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