9.3第9章第3节全球大气温压2元分布-气象统计学私探（56）

张学文，2021 01 08

上一节讨论了一个固定地点的地面气温-气压的2元统计分布问题，它属于时间域的统计分布问题。现在我们把问题转向到全球的所有空气，而问在地球的全部空气中不同气温不同气压的空气分别有多少（空气质量）。这就把问题从某地的地面转到全球，而且是从地面转到全球的空气。气温与气压是空气的主要气象变量。所以本问题就问到了全球空气的主要变量的统计分布特征。

而这种问题在动力学与一般气象统计中是未曾提出过的。是熵气象学研究使我们考虑到应当这样去分析大气的基本统计问题。

2007年笔者发表了广义大气密度的文章（沙漠与绿洲气象，2007,5期6-9页），给出了如下的全球大气的温压2元分布密度图。

这个图以两个自变量气温与气压为横坐标与纵坐标，而用对应位置的点子的数量的密集程度体现处于该状态的大气数量。图中空白区域显然表示处于该气温压力条件的空气是不存在的。在气压很大的空气中，它们对应靠近地面附近的空气，其气温的出现范围最宽。这应当与太阳能加热的主要是地面附近的空气有关。

而在高空的等压面上，气温的出现范围随着气压的减少在逐步变窄。这个图对地球大气如何分布在特定的气温与气压的相空间中给出了答案。但是这个答案是用表表示的。它如何用一个2元的公式表示这个关系的问题。我们没有给出。

这个图实际是全年的平均图。四季的情况是否有明显区别？估计变化不大。另外每天有多少空气从一个格子（气温、气压状态）里移动到另外的格子里，而另外一些空气又从其他的格子进入本格子？这也是重要的问题。后面我们要用气象状态的转移矩阵的语言对气象状态变化问题，另外做讨论。