有关降水的三个气候参数和9个公式的答案

张学文

有关降水的三个气候参数和9个公式的答案

--空中水概念漫议（4.b）

张学文,2011/7/30

    在空中水概念漫议（4.a）中提出了描述离散的降水现象的三个气候变量很重要，它们是平均的年降水量R、年降水历时D、年降水次数T。该文还提出有了这3个量就可以计算出有关降水的9个疑问的答案。而回答了这9个问题自然丰富了我们关于降水的气候知识。本文就介绍如何定量回答这9个问题,它们涉及的公式，以及计算的示例。

    在讨论前先提示一个小问题:一年有多少小时？显然在平年它=365*24=8760，而闰年是366*24。考虑4年一闰，我们统一取8766小时为一年的小时数。

    下面把回答前面的9个问题的计算方法统一列表中（对问题的提法可能与前面小有变化，这些不同提法是一个含义，其计算公式是相同的）

降水的9个问题	计算公式	单位
1.任取一个时刻，问当地恰好有降水的概率=？	D/8766	无单位
2.任取一个时刻，问当地恰好无降水的概率=？	1-（D/8766）	无单位
3.降水时每次降水强度的平均值是多少？	R/D	毫米/小时
4.降水时每次降水的平均值是多少？	R/T	毫米/次
5.降水时每次降水平均要维持多长时间？	D/T	小时/次
6.当地平均每年有多少小时没有降水？	8766-D	小时
7.当地平均每年有多少天没有降水？	(8766-D)/24	天
8.当地平均每年有多少个无降水的阶段（干旱期）？	T	次
9.当地每次无降水阶段（干旱期）平均可以维持多久？	(8766-D)/(24*T)	天

    这里对计算公式中的几个要点说明一下。当地有降水的概率是根据古典概率定义，把有利结局（出现降水的小时数）与全部可能结局数（全年的小时数，8766）相比而得到的。它与投一次骰子,4点相上的概率的计算思路相同。无降水概率自然是它的“补”。再就是多年平均每年如果有例如80次降水，那么这可能对应有的年份的无雨阶段是81次、80次或者79次。但是平均值应当是80次，所以第8问的答案是T。这个计算中的其他内容都比较容易理解就不赘述了。

下表给出5个计算实例。

假设年降水量=R毫米：	1000	800	600	400	800
假设年降水历时=D小时：	900	900	900	900	600
假设年降水次数=T次：	80	80	80	80	40
降水概率=D/8766	0.1026694	0.102669	0.102669405	0.102669	0.068446
无雨概率=1-(D/8766)	0.8973306	0.897331	0.897330595	0.897331	0.931554
降水时的平均降水强度（小时/毫米）=R/D	1.1111111	0.888889	0.666666667	0.444444	1.333333
平均每次降水的降水量（毫米/次）=R/T	12.5	10	7.5	5	20
平均每次降水历时（分钟/次）=D/T	11.25	11.25	11.25	11.25	15
年平均无降水总小时数=8766-D	7866	7866	7866	7866	8166
年平均无降水总天数=(8766-D)/24	327.75	327.75	327.75	327.75	340.25
每年无降水阶段次数=T	80	80	80	80	40
每次无降水阶段的平均天数=(8766-D)/(24*T)	4.096875	4.096875	4.096875	4.096875	8.50625

    地理、气象工作者，您向我提供当地的R、D、T这3个数据，我就帮助您计算这9个量，或者您自己根据这里提供的公式自己计算。还有疑问吗？（注：我们过些时候要统一提供一个计算软件，计算更多的对象）。欢迎讨论与提示！

    您可能还希望知道更多的降水知识，如不同降水量的出现概率等等，这些容我们后面再谈。本段到此为止。

    自然，这里是以年为时间论域的，这可能包括了不同的天气学特点，所以这里的思路和公式也可以改为以季度为论域。这些我们仅点到为止，不多说了。

本文引用地址：http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-470030.html 此文来自科学网张学文博客