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: 343.