3.2.4气象观测-气象资料的统计和整理
气象观测记录是一种原始资料，要使这些资料能为生产和科研服务，需
要进行统计和整理。统计的任务就是要找出能够说明当地气候特征的各种气
候指标。
一、基本气候指标的统计方法
在气象资料整理工作中，最基本的气候指标有总数、平均值、极值、较
差、频率、变率等。
（一）总数
有些气候要素需要用总数表示，例如，日照、降水、积温等，需要统计
在某一时段（如日、月、年）内的总数。总数（X）的计算公式为：
X= x1+ x2+ x3+ x n
式中x1、x2、x3⋯⋯xn 为该时段内，每次观测记录的数值。例如月降水量为
该月各降水日的日降水量的总和，年降水量为一年12 个月各月降水量的总
和。
又如，积温就是温度的总和，积温通常用来表述某地的热量条件。积温
有活动积温和有效积温两种统计法。活动积温是指在作物生长期内，高于生
物学最低温度（如≥5℃，≥10℃，≥15℃等）的日平均温的累积，如某地某
年在4 月21 日至10 月7 日之间，169 天的日平均温均在15℃以上，这169
天的日平均温的总和，就是该地这一年≥15℃的积温。有效积温是指活动温
度与生物学最低温度之差值的累积。如上例在每日日均温中减去15℃之后，
所余冬日差值的累积，即为该地的有效积温。
（二）平均值
通常用的平均值，多为算术平均值（还有滑动平均值）。平均值有日、
候、旬、月、年等时段的平均值。统计方法是将某一气象要素的观测记录资
料，逐次、逐日、逐月或逐年相加，除以相加的次数（n），就可得该时段的
平均值（ X），计算公式如下：
X
x x x x
n
= n
+ + + 1 2 3 L L
现以气温的平均值为例，说明各种平均值的计算法：
1、日平均气温 在一天有24 次（每小时一次）观测记录的气象台站，将
24 次观测记录值相加，除以24，就得出该日的日平均温。一般气象站只有四
次观测，其日均值就是四次观测值的平均数。若每日只有08、14、20 时三次
观测的气象站或学校，其日均温的计算法是：用当天最低气温和前一天20
时的观测值的平均值，代替02 时的气温值，与其他三次观测值相加，除以4，
其商即是日均温。日平均气温是各种平均气温统计的基础。
观测三次的相对湿度、地温等日均值的计算，则为：2×08 时观测值与
14 时和20 时的观测值相加除以 4。
2、候平均气温 是以5 日为时段的日均温的算术平均值。每月分为6 候，
不足或超过30 天的月份，最后一候可跨月计算。全年为73 候。
3、旬平均气温 是以10 天为时段的日均温的算术平均值。每月分上、中、
下三旬，下旬为10 天或11 天（2 月除外）。
4、月平均气温 是某月各日日均温的算术平均值。
5、年平均气温 是一年12 个月月平均气温的算术平均值。
在表述一地气候特征或气候形成时，常用各气候要素的多年平均值。如
地理书中所说某地年平均气温，即指该地多年年平均气温的算术平均值。
（三）众数
众数是指某一气象要素的一系列数值中，出现频数最多的数值，它能代
表大多数情况。有些气象要素的算术平均值没有什么意义，如风向。从[表
12]可以看出北京某年一月份风向出现次数最多的是北风，其次是西北风。
（四）极值和较差
平均值只能表示某一气候要素在一定时期内的平均状况，而不能说明其
变化情况；因此，需要用极端值和较差表述某气候要素的变化情况。
1、极值有绝对值和平均极值。绝对极值即观测时期内所出现的最大（高）
值和最小（低）值。如某地7 月的绝对最高气温38.0℃，是指该地某年7 月
每日最高气温中的最高值；而 7 月的平均最高气温为35.1℃，是指该月某日
最高气温的算术平均值。前者为绝对值，后者为平均极值。
2、较差 又称振幅，是指同一时期内某气象要素最大值和最小值之差，
如日较差、年较差等。绝对最大值和绝对最小值之差，称为绝对较差，表示
所统计时期内某气象要素的最大变动范围。例如，某地多年绝对最高气温为
40.3℃，绝对最低气温为-11.2℃，则该地的气温绝对较差为51.5℃。平均
最大值和平均最小值之差，称为平均较差。例如某地1 月平均气温（月平均
气温最大值）为-50.1℃，7 月平均气温（月平均气温最大值）为15.1℃，则
该地的平均年较差为65.2℃。
（五）距平和变率
个别年（月）份气象要素值（x）与多年（或月）平均值（ X）之差，
称为距平（d），d=x- X。例如，某水文站年平均降水量为1143.0 毫米，而
实际每年降水量，有的大于、有的小于多年平均值；大的为正距平，小的为
负距平。将各年距平的绝对值相加除以统计的年数，则为平均距平，（ d ）：
d
d d d d
n
= n
+ + + + 1 2 3 L L
变率有绝对变率和相对变率，上述平均距平值即为绝对变率。平均距平
值与年平均值的百分比为相对变率（D）：
D
d
X
= ´100%
在进行降水量统计时，除为分月、分年统计其平均降水量外，特别要注
意其极值（最大和最小年降水量）和变率。例如，某水文站83 年的记录，年
平均降水量为1143.0 毫米；而1941 年降水量达1659.3 毫米，正距平为516.3
毫米，最大正变率为（+）45.2%：1872 年降水量则只有709.2 毫米，该年负
距平为-433.8 毫米，最大负变率为（-）38.0‰。该站的年降水量平均相对
变率为11%。
（六）频率
频率是指某气象要素在一定时段内出现的次数与该时段内观测总次数的
百分比。例如，某地某年6 月份每晚20 时观测曾出现雷暴8 次，则该地6
月份20 时出现雷暴的频率为8&pide;30×100%=26.7%。又如某地 6 月份平均气温
在22.0～27.0℃范围内变动，经常出现在23.0～26.0℃范围内的频率是
87.5%。可见频率能表示一地某气候要素在某一时段内出现的频繁程度，它对
表述一地气候特征也是非常必要的。
二、气候统计图的绘制
为了将整理后的气候资料更醒目地表示出来，可绘制成气候统计图，如
面积图、曲线图、直方图和多边形图等。
（一）面积图
面积图是以圆面积代表某一气候要素值出现的总次数，用圆内扇形面积
表示此要素在不同情况下出现的次数的相对值（占总数的百分比）。
（二）直方图和曲线图
对于连续性变化的气象要素，如气温，常用曲线图表示；对于连续性较
差的气象要素，如降水，则常用直方图表示。
绘制气温变化曲线图，是以横坐标表示日期，纵坐标表示温度。例如，
根据1915—1962 年的记录资料绘制的北京城区一月、七月气温变化（每月气
温为多年平均值）曲线图如图2—17，图2—18。
绘制气温年变化曲线图，要求温度变化曲线平滑，则可先作气温直方图，
然后根据直方图画出气温的年变曲线。绘制气温直方图，是以横坐标表示月
份（1 厘米代表1 月），纵坐标表示月平均温度（1 厘米代表1℃）。先将各
月平均温度点在该月月中的相应位置上，然后逐月作直方图，直方块高为月
平均温度，底为月份。直方块的面积表示全月各日温度总和。连接温度年变
化曲线时，用光滑曲线，使其从直方块一边切去的面积和从另一边增加的面
积相等。这样全月的温度总和并未改变。一年中各月降水量大小，常用直方图表示。
（三）极坐标图
极坐标图通常用来表示风向频率，又称风向玫瑰图。绘制方法是由中心
向外画出几个同心圆，用以代表风的频率值，再从中心引出八条线代表八个
方位，联接各方位频率值便可绘成一个风向玫瑰图，从而可以看出该地某一
时期的各风向频率的大小。
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