气候统计-第一章

应用知识
• 第六章 气候突变检测
滑动t检验，Mann-Kendall检验；Pettitt方法， 标准正态归一检验（SNHT），Buishand range 检验等。
•
源自文库
第七章 气候序列中振荡信号的时空特征 的提取
功率谱，最大熵谱，多通道奇异谱分析， MTM-SVD方法。
•
第八章 气候变量场时空结构的分离
华丽娟 气候统计方法和应用
第一部分
基本要求
课后要求
本课程要求会利用计算机程序处理 气候或者地球科学中的相关问题； 但本课程不会占用课堂时间进行上 机实践，因此要求大家利用课后时 间进行上机实习。
华丽娟
气候统计方法和应用
第一部分
基本要求
对“我”的要求
尽我所能讲授好这门课程； 课程内容以及难度尽可能兼顾班上不 同专业和方向同学的接受能力； 本课程是本人与大家共同学习的过程， 本人无法回答或者解释的问题我将咨 询相关的专家和学者，尽可能给出大 家科学、准确的回答； 大家对教学有任何意见和建议，均可 直接或通过email等方式告诉我。
♦ 大气科学中既包括观测资料（地面、高空、
雷达、卫星资料等等），还包括模式模拟 结果以及再分析资料等； ♦ 如何从大量的数据中有效的提取基本信息？ ♦ 描述性统计方法并不是简单的数字游戏， 而是如何从中提取我们兴趣的自然现象的 信息。
华丽娟 气候统计方法和应用
第三部分
气候统计描述
推论性统计方法 • 推论性统计方法则是由许多方法和程序 组成，通过运用这些方法和程序理解数 据的产生过程； • 通过数据本身探寻其内在的物理含义。
气候统计描述
气候统计学的2个分支 • 为了更便于了解气候统计学，将其分 为2支，即描述性统计方法 （descriptive statistics）和推论性 统计方法（inferential statistics）。
华丽娟
气候统计方法和应用
第三部分
气候统计描述
描述性统计方法 • 描述性统计方法意即对数据的组织以及 概括；
华丽娟
气候统计方法和应用
第三部分
气候统计描述
什么是统计学 • 在计算机出现之前，涉及到数据分析 的统计学是一门枯燥、繁重且耗时的 学科，尤其是一些重要而有用的方法 无法在实际工作中使用； • 气候统计学便是利用已有的、且已证 明可用于气候现象和过程分析的统计 方法的应用。
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第三部分
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第一部分
基本要求
考核方式
平时作业+期末笔试
平时作业，共三次，占总成绩40%； 期末闭卷笔试，占总成绩60%；
作业的形式
主要以应用和实践形式为主，以利于大 家更好的理解和掌握气候统计方法。
华丽娟
气候统计方法和应用
第一部分
基本要求
必备知识
本课程并不需要同学具有非常强的 数理以及大气科学背景知识； 具有较强的大气科学背景的同学将 更有利于接受本课程的内容； 具有一定的fortran或者其它计算 机语言编程能力的同学有助于更好 的应用本课程的相关知识。
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第一部分
基本要求
参考书目
其它参考书： Von Storch H., Zwiers F. W., Statistical analysis in climate research, Cambridge University Press, 1999 吴洪宝，吴蕾，《气候变率诊断和预测 方法》，气象出版社，北京，2005 么枕生，丁裕国，《气候统计》，气象 出版社，北京，1990
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气候统计方法和应用
第三部分
气候统计描述
气候学
• 气候学最初是地理学的一个分支，该学科建 立初期，主要以描述性的方法为主； • 气候学需要描述的内容简而言之就是“平均 态”和“异常态”； • 而在计算机快速发展前，即数值方法没有得 到广泛应用前，统计方法是最主要的研究工 具。
华丽娟
气候统计方法和应用
第一部分
基本要求
参考书目
主要参考书： Wilks D. S., Statistical methods in the atmospheric sciences: an introduction, Academic Press, San Diego, 1995 魏凤英，《现代气候统计诊断与预测技 术》，气象出版社，北京，2007 黄嘉佑，《气象统计分析与预报方法》， 气象出版社，北京，2000
华丽娟 气候统计方法和应用
第二部分
大纲安排
基础知识
• 第一章 绪论
气候统计诊断的概念；气候统计诊断研究 的内容；气候统计诊断的一般步骤；典型问题 和概念。
• •
第二章 基本气候状态的统计量
中心趋势统计量；变化幅度统计量；分布 特征统计量；相关统计量。
第三章 基本气候状态的统计检验
统计检验概述；气候稳定性检验；相关性 检验；分布的统计检验。
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第二部分
大纲安排
应用知识
•
第四章 回归分析
一元线性回归；多元线性回归；逐 步回归；回归分析在气象中的应用。
•
第五章 气候变化趋势分析
线性倾向估计；滑动平均；累计距 平；五、七和九点二次平滑；五点三次 平滑等，变化趋势的显著性检验。
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气候统计方法和应用
第二部分
大纲安排
第三部分
气候统计描述
气候统计方法有存在的必要吗？
• 数值模式的快速发展和日臻成熟：
– 业务预报中的广泛应用； – 科学研究中的大量应用；
• 气候统计方法还有生命力吗？
华丽娟
气候统计方法和应用
第三部分
气候统计描述
大气运动的不确定性
• 如果大气过程是定常的、周期性的，那么我们 可以很容易以数学形式来描述这些过程，天气 预报也会变得更加的容易，气象学就失去了魅 力； • 当然，大气的变化在很大程度上是不确定的， 无规律的，这促使我们大量的收集和分析各种 气象要素数据来寻找它的变化规律。 • 气候是一种受到多种因素影响的动力系统，如 果我们能精确知道影响气候变化的动力过程， 我们将不需要统计，但我们不能；
经验正交函数分解，旋转经验正交函数分解。
华丽娟
气候统计方法和应用
第三部分
气候统计描述
什么是统计学
• 收集和分析数据以得到结论并作出决策的 科学； • 统计不能完全代替判断； • 统计学关注的问题是“不确定”的，而统 计方法可以估计或者量化这些不确定的问 题，并作出相应的参考或预测； • 大气运动本身存在很多不确定性，假如这 些不确定性因素均不存在，则不存在不准 确的天气预报，也不用我们学习统计学的 知识。