Российский государственный гидрометеорологический университет
Отчёт по лабораторной работе №1
«Оценка однородности и стационарности»
Вариант 24629
Выполнила: ст.гр.М-373
Русакова О.Ю.
Проверил: Шадурский А. Е.
Санкт-Петербург
2012
Лабораторная работа № 1
«Климатическая обработка многолетних рядов наблюдений»
Цель работы:
научиться обрабатывать многолетние ряды наблюдений метеорологических характеристик, включая оценку однородности эмпирических распределений, стационарности средних значений и дисперсий по статистическим критериям, оценку наличия внутрирядной связанности.
Исходный материал
Архив многолетних рядов среднемесячных температур воздуха и сумм месячных осадков по 455 метеорологическим станциям России и ближнего зарубежья с началом наблюдений конец 19 века и с окончанием 2004 г. в формате редактора Excel.
Общая последовательность обработки
Для каждой метеорологической станции и за каждый из 12 месяцев отдельно для рядов среднемесячной температуры воздуха и сумм месячных осадков выполняется следующая последовательность обработки.
1. Расчет основных параметров рядов наблюдений (среднее значение, дисперсия, асимметрия, автокорреляция) и их эмпирических распределений (ранжирование ряда и расчет эмпирической обеспеченности).
2. Оценка случайных погрешностей и статистической значимости параметров распределений.
3. Оценка однородности интегральных эмпирических распределений по статистическим критериям Диксона и Смирнова – Граббса на резко отклоняющиеся экстремумы.
4. Оценка стационарности средних значений и дисперсий двух частей временного ряда (при разбиении ряда на две равные части и при произвольном разбиении ряда) по критериям Стьюдента и Фишера.
Осадки.
Хронологический график сумм осадков за январь по метеостанции Syuljjyukar
Рассчитанные значения эмпирической обеспеченности и ряд ранжированных осадков за январь по метеостанции Syuljjyukar
Эмпирическое распределение осадков за январь по метеостанции Syuljjyukar
.
m |
P,% |
precip |
год |
1 |
2,325581 |
31 |
1948 |
2 |
4,651163 |
21 |
1967 |
3 |
6,976744 |
17 |
1955 |
4 |
9,302326 |
16 |
1987 |
5 |
11,62791 |
16 |
1963 |
6 |
13,95349 |
15 |
1975 |
7 |
16,27907 |
14 |
1962 |
8 |
18,60465 |
14 |
1983 |
9 |
20,93023 |
14 |
1954 |
10 |
23,25581 |
13 |
1964 |
11 |
25,5814 |
13 |
1950 |
12 |
27,90698 |
13 |
1957 |
13 |
30,23256 |
13 |
1965 |
14 |
32,55814 |
13 |
1974 |
15 |
34,88372 |
13 |
1988 |
16 |
37,2093 |
12 |
1980 |
17 |
39,53488 |
12 |
1971 |
18 |
41,86047 |
12 |
1966 |
19 |
44,18605 |
12 |
1959 |
20 |
46,51163 |
12 |
1982 |
21 |
48,83721 |
12 |
1951 |
22 |
51,16279 |
12 |
1958 |
23 |
53,48837 |
12 |
1961 |
24 |
55,81395 |
11 |
1968 |
25 |
58,13953 |
11 |
1989 |
26 |
60,46512 |
10 |
1973 |
27 |
62,7907 |
9 |
1981 |
28 |
65,11628 |
9 |
1984 |
29 |
67,44186 |
9 |
1979 |
30 |
69,76744 |
8 |
1956 |
31 |
72,09302 |
8 |
1972 |
32 |
74,4186 |
7 |
1986 |
33 |
76,74419 |
7 |
1969 |
34 |
79,06977 |
6 |
1977 |
35 |
81,39535 |
6 |
1985 |
36 |
83,72093 |
5 |
1970 |
37 |
86,04651 |
5 |
1976 |
38 |
88,37209 |
5 |
1952 |
39 |
90,69767 |
5 |
1990 |
40 |
93,02326 |
5 |
1978 |
41 |
95,34884 |
4 |
1960 |
42 |
97,67442 |
4 |
1953 |
Результаты оценки однородности эмпирического распределения сумм осадков за январь на метеостанции Syuljjyukar
.по критериям Диксона и Смирнова-Граббса.
экстремум |
критерий |
расчётное значение |
критическое значение |
вывод |
max |
Диксон 1 |
0,37037 |
0,44 |
однороден |
max |
Диксон 2 |
0,37037 |
0,45 |
однороден |
max |
Диксон 3 |
0,518519 |
0,53 |
однороден |
max |
Диксон 4 |
0,538462 |
0,54 |
однороден |
max |
Диксон 5 |
0,518519 |
0,53 |
однороден |
min |
Диксон 1 |
0 |
0,05 |
однороден |
min |
Диксон 2 |
0 |
0,06 |
однороден |
min |
Диксон 3 |
0,058824 |
0,08 |
однороден |
min |
Диксон 4 |
0,076923 |
0,11 |
однороден |
min |
Диксон 5 |
0,037037 |
0,07 |
однороден |
max |
Смирнов-Граббс |
4,024964 |
4,15 |
однороден |
min |
Смирнов-Граббс |
1,434736 |
1,54 |
однороден |
Оценка стационарности средних значений и дисперсий ряда наблюдений сумм осадков за январь на метеостанции Syuljjyukar
критерий |
расчётное значение |
критическое значение |
вывод |
критерий Фишера |
3,077138 |
1,69 |
неоднороден |
критерий Стьюдента |
0,352452 |
2,38478 |
однороден |