氣象數據統計分析方法 節選

　　第1章氣象資料與數據　　1．1氣象數據的特征　　目前，在氣象業務系統中擁有大量的氣象資料和各種其他有關的信息資料（直接或間接獲得的觀測數據），它們是來自地面、高空、雷達和衛星的觀測資料，隱含著豐富的地球環境和大氣環流信息，這些信息既包含地區天氣變化和氣候環境狀況，也包含外界影響局地天氣和氣候的因素。人類和大部分生物生存在地球大氣中，大氣圈是人類對氣候變化感受的主要空間環境，人類生存環境與大氣、下墊面生態環境有關，也與人類居住環境有關，如果能夠從數據中找出其演變規律，就能夠對人類環境的未來狀態進行預測。因此，如何利用這些資料數據，分析其基本特征及其演變規律，是開發利用氣象資源的重要內容。　　地球系統包含巖石圈、冰雪圈、大氣圈、水圈和生物圈，圈層之間存在相互作用。氣象資料主要來自大氣圈觀測資料，診斷大氣中的天氣和氣候狀態及變化是通過氣象要素和氣候要素來描述的，即通過氣候要素的量化描述，來反映氣候各子系統的狀態和變化過程。大氣系統的氣候要素常用的有溫度、降水、氣壓，此外還有水汽含量、風向風速、二氧化碳含量、臭氧含量等。考慮到大氣圈與水圈相互作用，還常常使用海洋和河流的各種物理量的測量資料。例如，海洋系統常用的有海表海溫、深層海溫和海洋熱含量等，它們是描述海洋向大氣子系統傳輸熱量多少的要素。陸地中常用河流流量、水庫水位等資料。冰雪系統常用積雪厚度、冰雪范圍來描述冷源作用的程度和大小。陸面系統中常用火山噴發和火山灰強度指數來描述。生物圈的作用目前還無公認的描述要素。上述的資料數據都可以用于氣象規律性的分析，均可以稱為氣象資料數據。　　1．2氣象數據的類型　　地球系統中的氣象資料類型大體有兩種，一種是定性資料。例如，天氣現象，雷暴、霜凍、霧霾和沙塵暴等現象，觀測資料中使用“有”和“無”來記載。對地區溫度的氣候狀態，一般分為特冷、冷、正常、暖和特暖5個級別進行描述。有時為描述簡便，也可以把溫度的氣候狀態分為兩級，即冷和暖。對地區降水的氣候狀態，也有特旱、旱、正常、澇和特澇5個級別的狀態描述，或旱和澇兩個級別的狀態描述。在我國歷史上，氣溫或降水的狀態描述還使用文字來記載。例如，某地的縣志等資料記錄該地某年某月“城門水深三尺”“顆粒無收”等，均是歷史文獻中有關水旱狀態的文字描述。這些文字記載也是一種定性資料。　　另一種是定量資料。即由現代儀器觀測（各種在地面觀測和衛星中使用的儀器）得到的資料數據，常常表現為連續變化的數值資料。　　……