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 | r² | 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: 284.