Анализ регрессионной зависимости числа дней с грозой от чисел Вольфа
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

 

Расчеты проводились по центральному месяцу лета - июлю (Таблица15) семи станциях: Азнакаево (1948-1980), Актаныш (1943-1980), Чистополь (1940-1960), Чулпаново (1940-1980), Муслюмово (1946-1980), Аксубаево (1940-1960) и метеорологической станции Казанского Государственного Университета (1900-2006). Данные по числам Вольфа так же были взяты за июль месяц в период с 1940 по 1980 г. г. и изменены в зависимости от объема выборки на каждой отдельной станции.

Проделав соответствующие расчеты получили следующие результаты:

Вероятность доверия для коэффициента a на всех станциях, кроме станции Аксубаево (Pa=0.98), равна единице. Вероятность доверия для коэффициента b на станциях Чулпаново, Муслюмово и Казань-университет равны b=0,72 b=0,56 b=0,67 соответсвенно, на всех остальных станциях Pb>0,82. Высокие вероятности доверия говорят о том, что коэффициенты определены достаточно надежно. Вероятность доверия для коэффициента корреляции Pr небольшая (полученные значения не превышают 1,6), т.е. вероятность того, что коэффициент r значимо не отличается от нуля менее 95%.

Коэффициент корреляции на всех станциях характеризуется малыми значениями и находится в пределах 0,13>r>0,36. На большинстве станций (Азнакаево, Актаныш, Чулпаново, Муслюмово и Казань-университет) коэффициент корреляции отрицателен, что соответствует обратной связи между исследуемыми величинами. Коэффициент детерминации на всех станциях так же невелик, максимальное значеине принимает на станции Чистополь r²=13,5 процентов, т.е. данное уравнение линейной регрессии на 13,5% описывает зависимость двух исследуемых величин.



Заключение

 

В результате проделанной работы были получены следующие результаты:

Создан банк данных на технических носителях числа дней с грозой в декаду для Закамья и чисел Вольфа.

Рассчитаны основные статистические характеристики числа дней с грозой. Анализ данных показал, что наибольшая грозовая деятельность на всех станциях Закамья наблюдалась в конце июня - начале июля, следовательно, этот период является наиболее благоприятным для развития грозовой деятельности. Это объясняется тем, что июнь и июль считаются самыми теплыми месяцами лета, в эти месяцы возрастает конвекция атмосферы, которая является необходимым условием для развития мощных кучево-дождевых облаков и связанных с ними гроз.

Получены уравнения тренда для числа дней с грозой. Из анализа тренда следует, что в целом на всех станциях коэффициент к1, который определяет изменение интенсивности индексов грозовой активности, невелик. Он изменяется в пределах - 0,16≤к1≤0,13. Это говорит о том, что в рассматриваемые промежутки времени на всех станциях интенсивность грозовой деятельности менялась незначительно.

Найдены параметры регрессионной зависимости числа дней с грозой и числами Вольфа. Вероятность доверия к коэффициентам уравнения линейной регрессии высокая, что говорит о достаточно надежном их определении. Получены коэффициенты корреляции и их вероятности доверия. Коэффициент корреляции изменяется в пределах - 0,13≥r≥0,36, вероятность доверия к нему Pr≤95%. Таким образом, в силу того что коэффициент корреляции незначителен и вероятность доверия к нему невелика, достоверной связи между индексами грозовой деятельности и индексами солнечной активности не обнаружено.



Литература

 

1. Главач Г.А. Молния и человек / Г.А. Главач, В.А. Курланов. - Москва, 1972: - 68 с.

2. Горбатенко В.П. Влияние географических факторов климата и синоптических процессов на грозовую активность / В.П. Горбатенко, А.Х. Филиппов, Г.И. Мазуров, Г.Г. Щукин - Санкт-Петербург: Изд-во Томского ун-та, 2003 - С.3-10.

3. Заводченков А.Ф., Переведенцев Ю.П. Грозы Урала и Поволжья, их прогноз / Изд - во Казан. ун-та, 1989: - 127 с.

4. Мучник В.М. Физика грозы / Гидрометеоиздат, 1974: 351 с.

5. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология / Изд - во московского ун-та, 2001: 527 с.

6. Тудрий В.Д. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации / Изд-во КГУ, 2007: 162 с.



Приложения

 

Таблица 1. Статистические характеристики числа дней с грозой на ст. Азнакаево 1948-1980 гг.

Стат. хар-ки

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Объем выборки

33

33

33

33

33

33

Средн. знач.

0,1

2,5

5,3

5,9

4,0

0,7

Дисперсия

0,1

4,9

9,4

14,4

12,0

1,3

СКВО

0,3

2,2

3,1

3,8

3,5

1,1

Мода

0

2

4

6

0

0

Мин.

0

0

1

0

0

0

Макс.

1

10

15

15

11

4

Ассиметрия

3,0

1,2

1,2

0,4

0,4

1,4

Эксцесс

7,3

2,6

1,8

0,0

-1,2

1,1

 

Таблица 2. Статистические характеристики числа дней с грозой на ст. Актаныш 1943-1980 гг.

Стат. хар-ки

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Объем выборки

38

38

38

38

38

38

Средн. знач.

0,2

2,6

6,0

6,7

4,2

0,8

Дисперсия

0,4

7,0

13,7

16,7

12,0

0,7

СКВО

0,7

2,6

3,7

4,1

3,5

0,9

Мода

0

0

5

8

4

0

Мин.

0

0

0

0

0

0

Макс.

3

10

14

15

13

3

Ассиметрия

3,2

1,1

0,5

-0,1

0,9

0,6

Эксцесс

10,1

0,7

-0,1

-0,6

0,4

-0,6

 

Таблица 3. Статистические характеристики числа дней с грозой на ст. Чистополь 1940-1960г. г.

Стат. хар-ки

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Объем выборки

21

21

21

21

21

21

Средн. знач.

0,5

2,3

4,7

5,2

3,6

0,6

Дисперсия

1,2

2,9

6,9

5,0

8,7

0,5

СКВО

1,1

1,7

2,6

2,2

2,9

0,7

Мода

0

2

3

7

1

0

Мин.

0

0

1

0

0

0

Макс.

3

6

12

8

9

2

Ассиметрия

2,1

0,5

1,4

-0,9

0,5

0,8

Эксцесс

2,6

-0,4

2,0

0,1

-1,1

-0,4

 

Таблица 4. Статистические характеристики числа дней с грозой на ст. Чулпаново 1940-1980 гг.

Стат. хар-ки

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Объем выборки

41

41

41

41

41

41

Средн. знач.

0,5

3,0

7,3

8,0

4,9

1,0

Дисперсия

0,8

3,1

10,2

14,5

8,3

1,1

СКВО

0,9

1,8

3,2

3,8

2,9

1,1

Мода

0

3

5

4

4

0

Мин.

0

0

2

1

1

0

Макс.

3

7

15

16

12

4

Ассиметрия

1,7

0,2

0,4

0,5

0,5

0,9

Эксцесс

1,6

-0,4

-0,3

-0,4

-0,5

0,1

 

Таблица 5. Статистические характеристики числа дней с грозой на ст. Муслюмово 1946-1980 гг.

Стат. хар-ки

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Объем выборки

35

35

35

35

35

35

Средн. знач.

0,3

2,6

5,3

6,1

4,0

0,7

Дисперсия

0,5

3,8

12,1

16,2

13,2

0,9

СКВО

0,7

2,0

3,5

4,0

3,6

1,0

Мода

0

0

6

0

0

0

Мин.

0

0

0

0

0

0

Макс.

3

7

13

12

14

4

Ассиметрия

2,3

0,3

0,3

-0,2

0,9

1,7

Эксцесс

5,1

-0,6

-0,4

-1,1

0,5

3,3

 

Таблица 6. Статистические характеристики числа дней с грозой на ст. Аксубаево 1940-1960 гг.

Стат. хар-ки

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Объем выборки

21

21

21

21

21

21

Средн. знач.

0,0

2,7

5,6

5,1

4,0

0,8

Дисперсия

0,0

2,9

11,4

14,8

6,2

0,9

СКВО

0,2

1,7

3,4

3,8

2,5

0,9

Мода

0

2

2

6

4

0

Мин.

0

0

0

0

0

0

Макс.

1

7

11

14

10

3

Ассиметрия

4,6

0,5

0,0

0,7

0,3

1,2

Эксцесс

21,0

0,6

-0,8

0,4

0,4

1,2

 

Таблица 7. Статистические характеристики числа дней с грозой на ст. Казань-университет 1900-2006 гг.

Стат. Хар-ки

Апрель

Май

Июнь

Июль

Август

Сентябрь

Объем выборки

107

107

107

107

107

107

Средн. знач.

0,3

1,6

4,2

4,3

2,7

0,6

Дисперс

0,3

1,6

5,2

6,3

3,8

0,8

Скво

0,5

1,3

2,3

2,5

2,0

0,9

Мода

0

1

3

2

2

0

Мин.

0

0

0

0

0

0

Макс.

2

6

11

10

9

6

Ассиметрия

1,6

0,7

0,5

0,5

0,7

2,5

Эксцесс

1,7

0,5

0,2

-0,5

0,0

10,6

 

Таблица 8. Характеристика тренда на ст. Азнакаево 1948-1980 гг. (N=33)

Месяц

y=k1*x+k2

k1

k2

Апрель

-0,0077

15,189

Май

0,004

-5,3316

Июнь

0,0812

-154,24

Июль

0,1273

-244,22

Август

0,003

-1,9078

Сентябрь

-0,0007

2,0401

 

Таблица 9. Характеристика тренда на ст. Актаныш 1943-1980 гг. (N=38)

Месяц

y=k1*x+k2

k1

k2

Апрель

0,0042

-7,9454

Май

-0,0492

99,162

Июнь

0,0228

-38,643

Июль

0,0813

-152,81

Август

-0,0918

184,26

Сентябрь

0,0094

-17,616

 

Таблица 10. Характеристика тренда на ст. Чистополь 1940-1960 гг. (N=21)

Месяц

y=k1*x+k2

k1

k2

Апрель

-0,0818

160,02

Май

0,0623

-119,23

Июнь

-0,0429

88,238

Июль

0,0597

-116,26

Август

-0,1558

307,47

Сентябрь

-0,0091

18,299

 


Таблица 11. Характеристика тренда на ст. Чулпаново 1940-1980 гг. (N=41)

Месяц

y=k1*x+k2

k1

k2

Апрель

0,001

-1,561

Май

0,0406

-76,61

Июнь

0,1199

-227,61

Июль

0,0047

-1,2439

Август

-0,0443

91,634

Сентябрь

0,0042

-7,2439

 

Таблица 12. Характеристика тренда на ст. Муслюмово 1946-1980 гг. (N=35)

Месяц

y=k1*x+k2

k1

k2

Апрель

-0,0244

48,181

Май

-0,0193

40,54

Июнь

0,0552

-103,07

Июль

0,0311

-54,949

Август

-0,0409

84,28

Сентябрь

-0,028

55,672

 

Таблица 13. Характеристика тренда на ст. Аксубаево 1940-1960 гг. (N=21)

Месяц

y=k1*x+k2

k1

k2

Апрель

0,0091

-17,68

Май

0,0234

-42,87

Июнь

0,2338

-450,23

Июль

0, 1922

-369,71

Август

0,1

-190,95

Сентябрь

0,0325

-62,502

Таблица 14. Характеристика тренда на ст. Казань-университет 1900-2006 гг. (N=107)

Месяц

y=k1*x+k2

k1

k2

Апрель

0,0017

-3,0491

Май

0,0052

-8,4851

Июнь

0,0017

0,829

Июль

-0,0001

4,3569

Август

0,0115

-19,8

Сентябрь

0,0014

-2, 1961

Таблица 15. Параметры регрессионной зависимости числа дней с грозой и чисел Вольфа (расчеты производились по июлю месяцу).

Станция

N

a

b

Pa

Pb

r

Pr

Азнакаево

33

7,33

-0,02

1,00

0,87

-0,27

7,04

≤ 95%

Актаныш

38

8,05

-0,02

1,00

0,88

-0,26

6,58

≤ 95%

Чистополь

21

4,12

0,01

1,00

0,90

0,36

13,50

≤ 95%

Чулпаново

41

8,85

-0,01

1,00

0,72

-0,17

2,95

≤ 95%

Муслюмово

35

6,85

-9,61

1,00

0,56

-0,13

1,80

≤ 95%

Аксубаево

21

3,52

0,02

0,98

0,82

0,30

9,11

≤ 95%

КГУ

41

1,86

-0,002

1,00

0,67

-0,16

2,47

≤ 95%

 

a,b - коэффициенты линейного уравнения регрессии

r - коэффициент корреляции

Pa,Pb,Pr - вероятность доверия для коэффициентов a,b,r

r2 - коэффициент детерминации

 


Дата: 2019-11-01, просмотров: 243.