张学文
不同月份气温日变化公式(乌鲁木齐-南北极圈以外?)
2021-7-31 11:12
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不同月份气温日变化公式(乌鲁木齐-南北极圈以外?)

张学文 2021 07 31

在先前http://blog.sciencenet.cn/blog-2024-1297312.html  我们用乌鲁木齐的气温日变化资料说明气温在四季代表月份的日变化变化与小时数值的余弦函数(公式)关系很好。这里进一步给出全年12个月的总的特征。

某一个月各个小时的平均气温我们用T表示,而它与小时数值h(北京时间)的关系的通用公式是

T == a-bcos((h-c)2π/24

这里的a,b,c是三个参数。 a的含义是该月份的平均气温,b是该月气温平均日变化幅度的二分之一,c是时角的位移量(它因为采用北京时间与当地的地方时存在2小时时间差,太阳能最大值与气温最大值存在滞后而形成)。

不同月份相同地点的a,b,c三个数值不同,但是公式的外形相同。所以有上面的通用公式。对乌鲁木齐,a,b,c的不同数值在下面的表中给出。

月份

R平方

日平均

a

日振幅50%

b

位移

c

1

0.7415

-12.9

1.55

2.8

2

0.7673

-8.9

1.83

4

3

0.8939

2.4

2.92

4

4

0.9563

12.5

3.94

4.5

5

0.98

17.7

3.86

4.5

6

0.9771

21.9

3.99

4.5

7

0.984

23.2

4.05

4.7

8

0.966

23

3.97

4.5

9

0.9375

18

3.83

4.5

10

0.8873

10.2

3.25

4.5

11

0.7664

0.4

1.18

4

12

0.6912

-9.4

1.41

3.5

这里的a,b的单位显然是摄氏度,而c的单位是小时

例如,对于5月份 根据表中参数,其各个小时的具体平均气温公式是

T == 17.7-3.86cos((h-4.5)2π/24

R平方是0.98 它说明公式很好,它对应的图如下

image.png


以上分析用的平均资料是乌鲁木齐的5年平均数据。代表性不是很权威。取得这些结果说明这个关系是可靠的。

以上关系固然是针对中国乌鲁木齐这个的一个局部公式,但是,我估量除了北极圈以北与南极圈以南的0-66.5度之间全世界各个地点都可以用如下公式

 

T i=ai-bicos((h-ci)2π/24--(全球南北极圈以外各地i的气温日变化公式)

 

这里的下标 i表示你需要针对当地(i)去代入其月平均气温ai,月气温变幅(的二分之一)bi,以及当地对应的小时位移量ci于是你就可以获得当地的各个月各个小时的气温的气候平均值。

我这么推荐、推广前面的公式有问题吗?不合理吗?

这等待大家的审判与检验!


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