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我国东部高空气温的年变化幅度与其纬度余弦的关系也很好

已有 792 次阅读 2022-12-9 16:27 |个人分类:气象变量与纬度余弦关系|系统分类:科研笔记

我国东部高空气温的年变化幅度与其纬度余弦的关系也很好

张学文,2022 12 09

最近我们分析了500百帕高空的的年平均气温与当地纬度的关系很好(在该经度附近)https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1366913.html  ,我们也曾经用我国东部地面温度分析过类似的关系  https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1279290.html 。这里介绍500百帕等压面上,我国东部一个南北剖面上的500百帕的气温年变化幅度(实际是用平均气温最大月与气温最小月的值相减的值)与其对应的纬度的关系。

我们知道在赤道附近气温的年变化小而高纬度则年变化大。这也体现在500百帕高度上我国东部的气温数据中。下面的表就是10年平均的纬度跨度最大的我国6个气象站的对应数据表

气象站

纬度:Ф

COS(Ф-50

500百帕气温年较差

海拉尔

49.2

0.653421

27.2

锡林浩特

43.9

0.720552

25.9

北京

39.8

0.768284

23.4

郑州

34.7

0.822144

20.6

汉口

30.6

0.860742

16.2

广州

23.1

0.919822

6.2

我试图建立气温的年变化幅度与纬度余弦的关系,结果有系统性的,但是不算大的偏差。于是我改以纬度再减去一个固定的值以后的余弦值(纬度做了平移)的线性关系,则气温变化幅度与纬度余弦的关系就很好了。其具体的关系图如下

image.png

图中的蓝色线数据连线与理论公式的红色虚线几乎完全吻合。此理论公式是(这里ΔT是气温的年变化幅度值摄氏温度,Ф是所在纬度)

ΔT= 191.53cos(Ф-50) - 164.52

         此公式的R平方值是

R2 = 0.9982

这个R平方值已经很接近于1(很好了)。这个相关公式中对于纬度是做了50度的位移才得到如此好的结果的。对此,我们还不能在物理上补充说明它。

结论:在我国东部资料最全,延伸的纬度最大的这个经圈上,其500百帕上的气温的年变化幅度与所在的纬度的余弦有很好的线性关系,即上面给的公式。

本文与前面的博客https://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1366913.html 分别给出了我国东部一个经圈附近不同纬度的年平均气温与气温的年变化幅度都与纬度的余弦有很好的线性关系(两个公式)。这就使得我们的气候数据走上了公式的道路。而后面我们把这个气温与纬度的关系与各个月份的气温关系联系到一起。形成一个不同纬度、不同月份气温的2维气候公式(待发表)




https://m.sciencenet.cn/blog-2024-1367249.html

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3 郑永军 谢钢 周少祥

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