高空平均气温与月份正弦的线性关系很好...

张学文，2024 09 19

最近考虑“量”的类型，提出了环量等我自己都没有把握，又似乎很自然的环量概念。如博客 https://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=2024&do=blog&id=1450203   等等。另外我注意到理论气象上的时间是有起点无终点的直线性的有量纲的量。可是我又感到我们习以为常的月份，小时这些刻画时间的量却是循环的“环量”---这提示有时其实我们把时间看作是环量了。

与无尽头的线性量比起来，环量的变化范围就小了很多。其变化规律性可能就比较简单。今天无意间分析了北京高空500百帕等压面上的月平均气温与月份的关系。它体现了气温与月份正弦的线性关系很好。现在附在下面。

以上的图是在我不熟悉的软件上形成的。其对应的公式是

月平均气温=-19+12*SIN(((相角+月份)/12)*2*π)

这里的-19是多年的北京500百帕年平均气温，相角是一个常数项它=8（相当于正弦函数位相与月份的换算与位移）。公式中的月份值改变，则北京500百帕月平均气温的值也改变。图中的12个点子与直线相当吻合。说明此拟合公式不错。

其实在我的博客子目录中有大量的变量的三角函数与气象变量的很好的经验公式。这里仅不过是又添了一个而已。

这些时间变量的三角函数与气象变量的各种关系有待进一步汇总出还包括经纬度的多元气候方程....。

气象理论图书中基本没有以月份为自变量的公式，我们应当把含有月份、小时变量的气象公式推荐到气象理论领域。