Практикум Ч 1
.pdfО гл а в л е н и е |
|
Введение........ ........................................................................................................... |
3 |
Тема 1. «Климатическая обработка многолетних рядов наблюдений»............ |
5 |
Лабораторная работа № 1 «Оценка однородности и стационарности»............ |
7 |
1.1. Теоретические положения....................................................................... |
7 |
1.2. Последовательность расчета............................................................ |
14 |
1.3. Пример расчета и оформления результатов..................................... |
16 |
1.4. Вопросы для самопроверки..................................................................... |
23 |
Лабораторная работа № 2 «Восстановление пропусков наблюдений и приве |
|
дение непродолжительных рядов наблюдений к многолетнему периоду» |
24 |
2.1. Теоретические положения....................................................................... |
24 |
2.2. Последовательность расчета................................................................... |
27 |
2.3 Общие рекомендации по подготовке и обработке данных в элек |
|
тронных Таблицах Microsoft Excel............ .......................................... |
28 |
2.4. Пример расчета и оформления результатов......................................... |
33 |
2.5. Практическое приложение по восстановлению многолетних рядов |
|
температуры воздуха на ЕТР ............ .................................................... |
37 |
2.6. Вопросы для самопроверки..................................................................... |
40 |
Лабораторная работа № 3 «Расчет параметров и квантилей распределений» . |
41 |
3.1. Теоретические положения....................................................................... |
41 |
3.2. Последовательность расчета................................................................... |
44 |
3.3. Пример расчета и оформления результатов......................................... |
45 |
3.4. Вопросы для самопроверки..................................................................... |
50 |
Литература................................................................................................................ |
50 |
Тема 2. «Факторы формирования климата»........................ ................................ |
51 |
Лабораторная работа № 4 «Теоретическое распределение солнечной радиа |
|
ции на верхней границе атмосферы».......................................................... |
51 |
4.1. Теория расчета солнечной энергии, поступающей на верхнюю гра |
|
ницу ........ .............................................................................................. |
51 |
4.2. Последовательность расчета................................................................... |
62 |
4.3. Пример расчета......................................................................................... |
64 |
4.4. Задания ...................................................................................................... |
65 |
4.5. Вопросы для самопроверки..................................................................... |
65 |
Литература................................................................................................................ |
66 |
Тема 3. «Пространственные распределения климатических характеристик» . |
67 |
Лабораторная работа № 5 «Пространственное моделирование климатиче |
|
ских данных».................................................................................................... |
67 |
5.1. Теоретические положения....................................................................... |
67 |
5.2. Исходный материал для выполнения работы....................................... |
72 |
5.3. Последовательность выполнения работы............................................. |
73 |
5.4. Задания для выполнения......................................................................... |
84 |
5.5. Вопросы для самопроверки..................................................................... |
85 |
Литература................................................................................................................ |
85 |
141
Приложения. Таблицы статистик критериев....................................................... |
86 |
Таблица 1. а%-ные критические значения статистики Диксона (DlN) ........ |
86 |
Таблица 2. а%-ные критические значения статистики Диксона (D11) ........ |
88 |
Таблица 3. а%-ные критические значения статистики Диксона (D2N) ........ |
90 |
Таблица 4. а%-ные критические значения статистики Диксона (£>2!)........ |
91 |
Таблица 5. ос%-ные критические значения статистики Диксона (D3N) ........ |
93 |
Таблица 6. а%-ные критические значения статистики Диксона (РЪ{) . . . . . |
94 |
Таблица 7. а%-ные критические значения статистики Диксона {DAN) ........ |
96 |
Таблица 8. а%-ные критические значения статистики Диксона (0 4 ])........ |
97 |
Таблица 9. а%-ные критические значения статистики Диксона (D5N) ........ |
99 |
Таблица 10. а%-ные критические значения статистики Диксона (D5t) . . . . |
100 |
Таблица 11. а%-ные критические значения статистики Смирнова-Граббса |
|
(GW)........................................................................................ .................... |
102 |
Таблица 12. а%-ные критические значения статистики Смирнова-Граббса |
|
(G ,).............. .............................................................................................. . |
103 |
Таблица 13. Критические значения статистики Фишера (F*) в зависимости |
|
от уровня значимости а(%), коэффициентов внутрирядной [г(1)] и |
|
межрядной корреляции (R) при равных объемах двух выборок (пх = пу) . |
105 |
Таблица 14. Критические значения статистик F-распределения для нор |
|
мально распределенных независимых случайных величин при а =5% |
107 |
Таблица 15. Критические значения статистики Стьюдента (/*) в зависимо |
|
сти от уровня значимости а(%), коэффициентов внутрирядной [r( 1)] |
|
и межрядной корреляции (R) при равных объемах двух выборок |
|
(пх = пу) ......................................................................... .......................... |
108 |
Таблица 16. Распределение Стьюдента для случайных величин при числе |
|
степеней свободы к = пх+ пу- 2 и уровне значимости а ( % ) . . . . . . . . . |
110 |
Таблица 17. Нормированные отклонения от среднего значения ординат |
|
распределения Пирсона III [Ф(Р, Cs) = (Ур - Уср)/о]........................... |
111 |
Таблица 18. Ординаты распределения С.Н. Крицкого и М.Ф. Менкеля |
|
[Ф(Р, Cv, Cs/Cv) = Ур/Гср]............ ......................................................... |
115 |
Таблица 19. Площадь под кривой стандартного нормального распределе |
|
ния (накопленная вероятность Р), где z - ордината стандартизирован |
|
ного нормального распределения (ц = 0, о = 1), - z=j{P) при Р < 0,5 и |
|
z =_Д1 —Р) приР > 0,5 иР = т/(п + 1 )................................................... |
139 |
142
C o n te n t
Introduction............................................................................................................ |
|
3 |
Topic 1. "Climatic treatment of long-term series o f observations"...................... |
5 |
|
Lab work № 1, "Evaluation o f homogeneity and stationarity"............................ |
7 |
|
1.1. Theoretical positions........................................................................... |
|
7 |
1.2. Sequence of calculations....................................... |
; .......................... |
14 |
1.3. Example of calculation and presentation of results............................. |
16 |
|
1.4. Self-check questions........................................................................... |
|
23 |
Lab work 2. "Restoration o f gaps in observation data and reduction of short |
|
|
observational series to a long-term period"....................................... |
24 |
|
2.1. Theoretical positions........................................................................... |
|
24 |
2.2. Sequence of calculations..................................................................... |
|
27 |
2.3 General guidelines for data preparation and processing in Microsoft |
|
|
Excel spreadsheets...................................................................................... |
|
28 |
2.4. Example o f calculation and presentation of results........................ |
33 |
|
2.5. Practical application to restoration o f long-term series o f air tem |
|
|
perature for the Russia’s European Region ........................................... .... |
37 |
|
2.6. Self-check questions........................................................................... |
|
40 |
Lab work 3, "Calculation of the parameters and quantiles of distributions"........ |
41 |
|
3.1. Theoretical positions................................................................... |
........ |
41 |
3.2. Sequence o f calculations.............. |
...................................................... |
44 |
3.3. Example o f calculation and presentation o f results............................. |
45 |
|
3.4. Self-check questions........ .................... |
.............................................. |
50 |
References.......................................................................................................... |
|
50 |
Topic 2. "Factors governing climate formation"................................................... |
51 |
|
Lab work 4. "The theoretical distribution of solar radiation at the upper limit of |
|
|
the atmosphere"................................................................................. |
|
51 |
4.1. The theoiy of calculation of solar energy reaching the upper lim it... |
51 |
|
4.2. Sequence of calculations..................................................................... |
|
62 |
4.3. Example of calculation......................................................................... |
|
64 |
4.4. Problems................................................................................................ |
|
65 |
4.5. Self-check questions............................................................................ |
|
65 |
References................................................................................................................ |
|
66 |
Topic 3. "The spatial distribution o f climatic characteristics".............................. |
67 |
|
Lab work 5. "Spatial modeling o f climate data"................................................... |
67 |
|
5.1. Theoretical positions........................................................................... |
|
67 |
5.2. Source materials for the lab w ork....................................................... |
72 |
|
5.3. Sequence of carrying out the lab w ork ............................................... |
73 |
|
5.4. Problems to solve............................................................................... |
|
84 |
5.5. Self-check questions........................................................................... |
|
85 |
References.............................................................................................................. |
|
85 |
Appendixes. Tables o f test statistics....................................................................... |
|
86 |
Table 1. a (%) critical values in the |
statisticsof Dixon (D1N) .......................... |
86 |
143
Table 2. a (%) |
critical |
values in thestatistics |
o f Dixon (D11) .. |
88 |
Table 3. a (%) |
critical |
values in thestatistics |
o f Dixon (D2N ) . |
90 |
Table 4. a (%) |
critical |
values in thestatistics |
o f Dixon (D 2]).. |
91 |
Table 5. a (%) critical values in the statistics o f Dixon (D3N ) .............. . . . . . |
93 |
|||
Table 6. a (%) |
critical |
values in thestatistics |
o f Dixon (D 3 i).. |
94 |
Table 7. a (%) |
critical |
values in thestatistics |
o f Dixon (D4N) . |
96 |
Table 8. a (%) |
critical |
values in thestatistics |
o f Dixon (D ^ ) ....................... |
97 |
Table 9. a (%) |
critical |
values in thestatistics |
o f Dixon. (D5N ) . . . . . |
.......... 99 |
Table 10. |
a (%) critical values |
in the statistics o f Dixon (D 5 i).............................. |
100 |
|
Table 11. |
a (%) critical values |
in Smimov-Grubbs statistics (GN ) ... |
102 |
|
Table 12. |
a (%) critical values |
in Smimov-Grubbs statistics ( Gj ) . . . . . . . |
. . . . 103 |
|
Table 13. The critical values in Fisher statistics (F *) depending on the level |
|
|||
o f a (%) significance level (%), coefficients o f intraclass correlation |
|
|||
[r (1)] and interclass correlation (R), with the volumes o f the two sam |
|
|||
ples being equal (nx = nv) .......................................................................... |
|
|
105 |
|
Table 14. Critical values in ^-distribution statistics for normally distributed |
|
|||
independent random variables with a = 5% |
............................................. |
107 |
||
Table 15. Critical values in Student's statistics (t *) depending on the signifi |
|
|||
cance level o f a (%),coefficients o f intraclass correlation [r (1)] and in |
|
|||
terclass correlation (R), with the volumes of the two samples being equal |
|
|||
(nx- n v) ................................................................. |
|
; ................................... |
108 |
|
Table 16. Student’s distribution for random variables with freedom degrees |
|
|||
к = nx+ Пу— 2 and a (% )............ |
\ ........... ................................................ |
|
110 |
|
Table 17. Normalized deviations from the mean ordinates o f the Pearson III |
|
|||
distribution [Ф(Р, Cs) = (Fp - Уср)/ст].................... |
................................ |
I l l |
||
Table 18. The ordinates o f the distribution o f S.N. Kritsky and M.F. Menkel |
|
|||
[ФСР, Cv, Cs/Cv) = Fp/Fcp]................................................................. |
. . |
: |
115 |
|
Table 19. The area under the curve of the standard normal distribution (the |
|
|||
cumulative probability P), where z is the ordinate the standardized nor |
|
|||
mal distribution (ц = 0, с = 1), -z |
=J{P) with P < 0,5 and z —J{ 1 - P) |
|
||
with P > 0,5 and P = m/(n + 1) |
............. ............................................ |
|
139 |
144
Учебное издание
Лобанов Владимир Алексеевич
Смирнов Игорь Александрович
Шадурский Антон Евгеньевич
ПРАКТИКУМ ПО КЛИМАТОЛОГИИ
(Часть 1)
Редакторы Л.В. Ковель, И.Г. Максимова
Компьютерная верстка Н.И. Афанасьевой
ЛР№ 020309 от 30.19.96.
Подписановпечать22.08.11.Формат60x90 Vi6.ГарнитураTimesNew Roman. Бумагаофсетная.Печатьофсетная.Усл.-печ.л.9.5.Тираж350экз.Заказ№ 17/11 РГГМУ, 195196,Санкт-Петербург,Малоохтинскийпр.,98.
ЗАО «НПП «Система», 197045,Санкт-Петербург,Ушаковскаянаб.,17/1.
/ / P 'C X ?
i