Giáo trình Phương pháp thống kê trong khí hậu - Phần 1 của Trường Đại học Quốc gia Hà Nội

Giáo trình về phương pháp thống kê trong khí hậu phần 1, biên soạn theo chương trình đào tạo chuẩn, hệ thống hóa kiến thức từ cơ bản đến nâng cao.

• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Tráng Hiếu
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Khoa học Tự nhiên
• Đề tài: Phương Pháp Thống Kê Trong Khí Hậu - Phần 1
• Loại tài liệu: sách
• Năm xuất bản: 1999
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• 1. CHƯƠNG 1: Một số kiến thức cơ bản của lý thuyết xác suất và động trong khí tượng khí hậu
• 1.1. Sự kiện, không gian sự kiện và tần suất sự kiện
• 1.1.1. Phép thử và sự kiện
• 1.2. Không gian sự kiện
• 1.3. Tần suất sự kiện

Tóm tắt

I. Tổng quan về phương pháp thống kê trong khí hậu

Phương pháp thống kê trong khí hậu là một lĩnh vực quan trọng giúp phân tích và dự đoán các hiện tượng khí hậu. Việc áp dụng các phương pháp thống kê giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về các biến đổi khí hậu và xu hướng thời tiết. Thống kê không chỉ cung cấp các công cụ để phân tích dữ liệu mà còn giúp xác định các mối quan hệ giữa các yếu tố khí hậu khác nhau.

1.1. Khái niệm cơ bản về thống kê trong khí hậu

Thống kê trong khí hậu bao gồm việc thu thập, phân tích và diễn giải dữ liệu khí hậu. Các phương pháp thống kê giúp xác định các xu hướng và mẫu trong dữ liệu khí hậu, từ đó đưa ra các dự đoán về thời tiết trong tương lai.

1.2. Vai trò của thống kê trong nghiên cứu khí hậu

Thống kê đóng vai trò quan trọng trong việc phân tích dữ liệu khí hậu, giúp các nhà nghiên cứu hiểu rõ hơn về các hiện tượng khí hậu và đưa ra các giải pháp ứng phó với biến đổi khí hậu.

II. Các thách thức trong việc áp dụng phương pháp thống kê khí hậu

Mặc dù phương pháp thống kê mang lại nhiều lợi ích, nhưng cũng tồn tại nhiều thách thức trong việc áp dụng chúng vào nghiên cứu khí hậu. Các vấn đề như độ chính xác của dữ liệu, sự biến đổi của khí hậu và các yếu tố môi trường khác có thể ảnh hưởng đến kết quả phân tích.

2.1. Độ chính xác của dữ liệu khí hậu

Độ chính xác của dữ liệu khí hậu là một yếu tố quan trọng trong việc áp dụng các phương pháp thống kê. Dữ liệu không chính xác có thể dẫn đến những kết luận sai lầm về các xu hướng khí hậu.

2.2. Sự biến đổi khí hậu và tác động đến phân tích

Sự biến đổi khí hậu có thể làm thay đổi các mẫu và xu hướng trong dữ liệu khí hậu, gây khó khăn cho việc áp dụng các phương pháp thống kê truyền thống.

III. Phương pháp thống kê chính trong nghiên cứu khí hậu

Có nhiều phương pháp thống kê được sử dụng trong nghiên cứu khí hậu, bao gồm phân tích hồi quy, phân tích chuỗi thời gian và mô hình hóa thống kê. Mỗi phương pháp có những ưu điểm và nhược điểm riêng, phù hợp với các loại dữ liệu và mục tiêu nghiên cứu khác nhau.

3.1. Phân tích hồi quy trong khí hậu

Phân tích hồi quy là một phương pháp thống kê phổ biến giúp xác định mối quan hệ giữa các biến khí hậu. Phương pháp này cho phép các nhà nghiên cứu dự đoán các yếu tố khí hậu dựa trên các biến độc lập.

3.2. Mô hình hóa chuỗi thời gian trong khí hậu

Mô hình hóa chuỗi thời gian là một kỹ thuật thống kê quan trọng giúp phân tích các dữ liệu khí hậu theo thời gian. Phương pháp này giúp nhận diện các xu hướng và chu kỳ trong dữ liệu khí hậu.

IV. Ứng dụng thực tiễn của phương pháp thống kê trong khí hậu

Phương pháp thống kê không chỉ được áp dụng trong nghiên cứu mà còn trong các ứng dụng thực tiễn như dự báo thời tiết, quản lý tài nguyên nước và ứng phó với biến đổi khí hậu. Các ứng dụng này giúp cải thiện khả năng dự đoán và quản lý các vấn đề liên quan đến khí hậu.

4.1. Dự báo thời tiết và khí hậu

Dự báo thời tiết là một trong những ứng dụng quan trọng nhất của phương pháp thống kê trong khí hậu. Các mô hình thống kê giúp dự đoán các hiện tượng thời tiết trong ngắn hạn và dài hạn.

4.2. Quản lý tài nguyên nước

Phương pháp thống kê cũng được sử dụng để quản lý tài nguyên nước, giúp xác định các xu hướng sử dụng nước và dự đoán nhu cầu nước trong tương lai.

V. Kết luận và tương lai của phương pháp thống kê trong khí hậu

Phương pháp thống kê trong khí hậu sẽ tiếp tục phát triển và đóng vai trò quan trọng trong việc nghiên cứu và ứng phó với biến đổi khí hậu. Sự phát triển của công nghệ và dữ liệu lớn sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho việc áp dụng các phương pháp thống kê trong nghiên cứu khí hậu.

5.1. Xu hướng phát triển của phương pháp thống kê

Trong tương lai, các phương pháp thống kê sẽ ngày càng được cải tiến để đáp ứng nhu cầu nghiên cứu khí hậu ngày càng cao. Sự phát triển của công nghệ sẽ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả của các phương pháp này.

5.2. Tầm quan trọng của nghiên cứu khí hậu

Nghiên cứu khí hậu sẽ tiếp tục là một lĩnh vực quan trọng, giúp con người hiểu rõ hơn về các hiện tượng khí hậu và tìm ra các giải pháp ứng phó hiệu quả.

Nội dung chính

Tổng quan về giáo trình

Giáo trình Phương pháp thống kê trong khí hậu - Phần 1 do Phan Văn Tân biên soạn, được xuất bản tại Hà Nội năm 1999 dưới sự quản lý học thuật của Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội. Trong chương trình đào tạo bậc đại học và sau đại học ngành Khí tượng, Khí hậu học, Thủy văn và Hải dương học, đây là tài liệu giảng dạy chính quy thuộc khối kiến thức phương pháp chuyên ngành, đóng vai trò cầu nối trung gian giữa lý thuyết xác suất thống kê toán học trừu tượng và các bài toán thực nghiệm của khoa học khí quyển.

Mục tiêu học tập của giáo trình tập trung vào việc trang bị cho người học hệ thống phương pháp luận toán học ứng dụng để:

• Nhận thức và mô hình hóa hai thuộc tính căn bản của các hiện tượng khí quyển là tính quy luật và tính ngẫu nhiên.
• Tính toán, ước lượng các đặc trưng tham số khí hậu từ tập số liệu quan trắc trạm.
• Kiểm định phân bố lý thuyết, phân tích quan hệ tương quan - hồi quy và cấu trúc chuỗi thời gian nhằm phục vụ công tác đánh giá tài nguyên khí hậu và nghiên cứu biến đổi khí hậu.

Giáo trình được cấu trúc thành 7 chương chuyên đề cùng phần mở đầu và phụ lục. Cách tiếp cận của tài liệu đi từ việc tái hiện ngắn gọn các nguyên lý giải tích xác suất nền tảng, sau đó chuyển trọng tâm sang quy trình xử lý chuỗi số liệu khí hậu thực tế thông qua các bảng thống kê, giải thuật tính toán và công cụ trực quan hóa chuyên dụng.

Điểm đặc thù của giáo trình nằm ở tính thực nghiệm chuyên biệt hóa: tài liệu lược bỏ các chứng minh thuần túy toán học phức tạp để ưu tiên phân tích sâu các ví dụ gắn liền với đặc trưng quan trắc khí tượng (như phân bố nhiệt độ, lượng mưa, gió, hiện tượng sương muối).

---

Nội dung kiến thức cốt lõi

Các chương và chủ đề chính

Cấu trúc nội dung của giáo trình được triển khai qua 7 chương mang tính hệ thống và tịnh tiến logic chặt chẽ:

• Chương 1: Một số kiến thức cơ bản của lý thuyết xác suất và ứng dụng trong khí tượng khí hậu: Khái quát phép thử, sự kiện ngẫu nhiên, không gian mẫu $S$; tần suất thực nghiệm và xác suất thống kê; xác suất có điều kiện, định lý Bayes; lược đồ Bernoulli cho sự kiện thông thường và phân bố Poisson cho các sự kiện hiếm (như số ngày xuất hiện sương muối); hàm phân bố tích lũy $F(x)$, hàm suất bảo đảm $\Phi(x)$, hàm mật độ $f(x)$; phân bố cực trị Gumbel (Fisher - Tippett dạng I), khái niệm chu kỳ lặp lại $T$; phương pháp lập hoa gió và toán đồ Lebedev biểu diễn quan hệ giữa trị số trung bình và suất bảo đảm.
• Chương 2: Các đặc trưng số của phân bố và vấn đề phân tích khảo sát số liệu: Phân tích các phân vị mẫu (Quantiles $q_p$), trung vị ($Me$), mốt ($Mo$); hệ thống mômen gốc $\alpha_r$ (kỳ vọng toán $m_x$, trung bình số học $\bar{x}$) và mômen trung tâm $\mu_r$ (phương sai $D_x$, độ lệch chuẩn $\sigma_x$, $s_x$); các phương pháp tính toán trực tiếp, biến đổi tương đương và phân nhóm kèm công thức hiệu chỉnh sai số phân nhóm Sheppard.
• Chương 3: Một số phân bố lý thuyết: Trình bày các quy luật phân bố xác suất lý thuyết thông dụng trong nghiên cứu khí quyển và ứng dụng làm cơ sở cho bài toán suy diễn thống kê.
• Chương 4: Kiểm nghiệm giả thiết thống kê trong khí hậu: Phương pháp thiết lập bài toán kiểm định giả thuyết thống kê, xác định miền bác bỏ và tiêu chuẩn kiểm định đối với các tham số khí hậu.
• Chương 5: Phân tích tương quan và hồi quy: Phương pháp đánh giá mức độ và dạng thức liên hệ giữa các chuỗi biến số khí tượng; kỹ thuật phân tích tương quan tuyến tính và tuyến tính hóa các quan hệ phi tuyến.
• Chương 6: Chỉnh lý số liệu khí hậu: Quy trình xử lý ban đầu chuỗi số liệu quan trắc; kỹ thuật xử lý chuỗi ngắn, chuỗi gián đoạn thông qua các thuật toán bổ khuyết và kéo dài chuỗi số liệu.
• Chương 7: Phân tích chuỗi thời gian: Khảo sát hai đặc trưng cốt lõi của chuỗi thời gian khí hậu là tính xu thế (trend) và tính chu kỳ (periodicity), cung cấp công cụ phục vụ nghiên cứu biến đổi khí hậu hiện đại.

Kiến thức nền tảng được xây dựng

Giáo trình xác lập các nguyên lý cơ bản trong nghiên cứu định lượng khí hậu:

• Bản chất hai mặt của quá trình khí quyển: Quá trình khí tượng luôn chứa đựng đồng thời mối liên hệ cơ bản (tạo nên tính quy luật) và mối liên hệ thứ yếu ngẫu nhiên (tạo nên sai lệch quan trắc). Khoa học thống kê khí hậu đóng vai trò bóc tách tính quy luật từ các biểu hiện ngẫu nhiên đó.
• Khái niệm tổng thể khí hậu và mẫu quan trắc: Tổng thể khí hậu là tập hợp vô hạn gồm 3 nhóm thành phần:
  1. Trị số đã xảy ra nhưng không được quan trắc.
  2. Trị số đã xảy ra và đã được quan trắc.
  3. Trị số chưa xảy ra. Chuỗi số liệu trạm chính là một mẫu hữu hạn rút ra từ tổng thể.
• Lý thuyết xác suất và cực trị khí hậu: Vận dụng định luật số lớn về tính ổn định của tần suất; định lý Bayes đánh giá xác suất hậu nghiệm khi có thêm thông tin điều kiện; phân bố Gumbel xác định ngưỡng cực trị nhiệt độ, lượng mưa tương ứng với chu kỳ lặp lại $T = 1/p$.

Kỹ năng phát triển

Thông qua nội dung tài liệu, người học được rèn luyện các kỹ năng phân tích chuyên môn:

• Kỹ năng tính toán tham số thống kê: Xác định chính xác các mômen mẫu, trung bình số học, phương sai, độ lệch chuẩn, trung vị và mốt bằng phương pháp giải tích và phương pháp phân nhóm có hiệu chỉnh.
• Kỹ năng biểu diễn đồ thị và trực quan hóa dữ liệu: Xây dựng biểu đồ tần suất, đường cong tần suất tích lũy, đường cong suất bảo đảm $\Phi(x)$, lập biểu đồ tọa độ cực biểu diễn hoa gió nhiều hướng/cấp tốc độ và thiết lập toán đồ Lebedev phục vụ ước lượng nhanh tham số trạm.
• Kỹ năng chỉnh lý dữ liệu chuyên ngành: Đánh giá tính đồng nhất của số liệu, phát hiện giá trị dị biệt thô, phục hồi chuỗi đo đạc bị đứt quãng và ước tính trị số phân bố cực đoan.

---

Phương pháp giảng dạy và học tập

Giáo trình triển khai phương pháp sư phạm quy chuẩn kết hợp giữa định nghĩa giải tích cô đọng và hệ thống bài tập tình huống thực tế dựa trên dữ liệu khí quyển Việt Nam.

Quy trình sư phạm trong mỗi chuyên đề được tổ chức theo các bước:

1. Khái quát công thức lý thuyết: Giới thiệu công thức giải tích chuẩn (ví dụ: công thức nhị thức Bernoulli, công thức Poisson, công thức phân bố Gumbel, công thức hiệu chỉnh mômen Sheppard).
2. Minh họa bằng chuỗi số liệu trạm thực tế: Tác giả sử dụng các bộ số liệu quan trắc lịch sử có thật như:
   • Dữ liệu mưa tháng 5 trong 50 năm để ước lượng xác suất mưa.
   • Chuỗi nhiệt độ tối thấp và lượng mưa tháng 1/1973 tại trạm A (31 ngày) để minh họa xác suất có điều kiện và định lý Bayes.
   • Chuỗi số liệu nhiệt độ trung bình năm 19 năm và chuỗi lượng mưa năm 105 năm (giai đoạn 1883–1987) để thị phạm phương pháp phân nhóm và tính mômen.
   • Thống kê tốc độ gió trên 8 hướng (445 trường hợp) để lập bảng tần suất hai chiều và vẽ hoa gió.
3. Thực hành bảng tính số học: Hướng dẫn chi tiết từng bước lập bảng tính tần số $m_j$, tần số tích lũy, tần suất $p_j$, mật độ xác suất $\omega_j$, suất bảo đảm $\Phi_j$, tính toán mômen qua các đại lượng sai số trung gian.
4. Hướng dẫn tự học: Người học được định hướng phương pháp tư duy phản biện khi phân tích tương quan: phân biệt rõ giữa liên hệ phụ thuộc thống kê thuần túy và mối quan hệ nhân quả vật lý trong khí quyển (ví dụ: mối liên hệ giữa nhiệt độ tối thấp hạ thấp và khả năng không mưa trong điều kiện đêm trời quang).

---

Điểm nổi bật và tính kế thừa học thuật

Giáo trình Phương pháp thống kê trong khí hậu - Phần 1 thể hiện rõ nét giá trị kế thừa và chuẩn hóa học thuật trong giai đoạn bản lề của ngành khí tượng thủy văn Việt Nam:

• Tính kế thừa giáo trình chuyên gia: Nội dung tài liệu được biên soạn dựa trên cơ sở tập bài giảng nhiều năm của tác giả Phan Văn Tân tại Trường Đại học Tổng hợp Hà Nội (nay là Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG Hà Nội). Tác giả đã kế thừa và phát triển tập bài giảng chuyên ngành từ thập niên 1970 của GS.TS. Nguyễn Trọng Hiệu.
• Thẩm định chuyên môn sâu: Bản thảo giáo trình đã qua phản biện và đóng góp ý kiến từ Hội đồng Khoa học Khoa Khí tượng Thủy văn & Hải dương học, cùng sự thẩm định trực tiếp của các chuyên gia toán - khí tượng gồm PGS.TS. Nguyễn Văn Tuyên và PGS.TS. Nguyễn Văn Hữu.
• Khắc phục hạn chế của các tài liệu đương thời: Giáo trình giải quyết sự phân hóa giữa hai nhóm tài liệu tồn tại lúc bấy giờ:
  • Loại sách thuần túy toán học lý thuyết với mức độ trừu tượng cao, khó tiếp cận cho kỹ sư thực địa.
  • Loại tài liệu thống kê chuyên ngành hẹp của các lĩnh vực khác, thiếu tính hệ thống đối với đặc trưng vật lý khí quyển.
• Tính ứng dụng thực tiễn: Tích hợp các công cụ nghiệp vụ kinh điển như toán đồ Lebedev cho phép suy diễn trị số khí hậu ứng với các tần suất bảo đảm khác nhau cho những trạm có chuỗi số liệu quan trắc ngắn.

---

Đối tượng sử dụng giáo trình

Giáo trình được thiết kế phục vụ các nhóm đối tượng cụ thể trong hệ thống đào tạo và nghiên cứu:

Nhóm đối tượng	Mục đích sử dụng	Yêu cầu kiến thức tiên quyết
Sinh viên đại học (Ngành Khí tượng, Khí hậu học, Thủy văn, Hải dương học)	Tài liệu học tập chính quy bắt buộc cho học phần Phương pháp thống kê trong khí hậu.	Hoàn thành học phần Toán cao cấp và Lý thuyết xác suất thống kê cơ sở.
Học viên cao học & Nghiên cứu sinh	Tài liệu tham khảo phương pháp luận phục vụ xử lý số liệu luận văn, nghiên cứu biến đổi khí hậu.	Kiến thức giải tích, mô hình hóa số trị và xử lý chuỗi dữ liệu.
Giảng viên đại học	Khung tham chiếu chuẩn để xây dựng đề cương bài giảng, bài tập thực hành thống kê chuyên ngành.	Chuyên môn sâu về động lực học khí quyển và toán thống kê.
Kỹ sư, Nghiên cứu viên (Viện KTTV, Trung tâm Dự báo KTTV Quốc gia)	Sổ tay phương pháp để chỉnh lý chuỗi số liệu trạm, tính toán chu kỳ lặp lại thiên tai, lập toán đồ khí hậu.	Nghiệp vụ quan trắc và phân tích chuỗi số liệu khí tượng thực địa.

---

Câu hỏi thường gặp

1. Giáo trình này phù hợp với đối tượng người đọc nào?

Tài liệu được biên soạn làm giáo trình chuẩn cho sinh viên đại học ngành Khí tượng, Khí hậu học, Thủy văn, Hải dương học tại các trường đại học thuộc khối khoa học tự nhiên, đồng thời là tài liệu tham khảo cho kỹ sư và nghiên cứu viên khí quyển - môi trường.

2. Cần chuẩn bị kiến thức nền tảng nào trước khi học giáo trình?

Người học cần hoàn thành khối kiến thức Toán cao cấp (giải tích hàm một biến và nhiều biến, đại số tuyến tính) và Lý thuyết xác suất thống kê toán học đại cương. Một số định nghĩa cơ bản được tác giả mặc định người học đã nắm vững để tập trung vào phần ứng dụng.

3. Giáo trình này khác gì so với sách xác suất thống kê toán thông thường?

Sách xác suất thống kê đại cương tập trung vào chứng minh toán học trừu tượng. Giáo trình này tập trung vào bài toán ứng dụng chuyên ngành khí hậu: xử lý số liệu quan trắc đa chiều (hoa gió), phân tích cực trị khí hậu (phân bố Gumbel, chu kỳ lặp lại $T$), chỉnh lý chuỗi ngắn/gián đoạn và toán đồ khí hậu Lebedev.

4. Phương pháp tự học giáo trình như thế nào để đạt hiệu quả cao?

Người học nên bám sát tiến trình: đọc hiểu khái niệm xác suất $\rightarrow$ kiểm tra lại các bước tính toán trong các bảng số liệu mẫu (như bảng tính phân nhóm nhiệt độ, bảng xác suất có điều kiện) $\rightarrow$ tự vẽ lại các đồ thị phân bố, đường cong bảo đảm, hoa gió trên giấy hoặc phần mềm tính toán.

5. Giáo trình có giới hạn nội dung nào cần lưu ý?

Theo lưu ý của tác giả tại phần lời nói đầu: do dung lượng sách có hạn, giáo trình chưa bao gồm hệ thống bài tập thực hành riêng biệt (được biên soạn ở tập sách khác); một số nội dung về phân tích không gian, phân vùng và lập bản đồ khí hậu chưa được đi sâu chi tiết trong tập 1 này.

---

Kết luận

Giáo trình Phương pháp thống kê trong khí hậu - Phần 1 của Phan Văn Tân là tài liệu giảng dạy đại học có tính hệ thống cao, chuẩn hóa việc ứng dụng công cụ xác suất thống kê vào phân tích dữ liệu khí quyển tại Việt Nam. Giá trị cốt lõi của tài liệu thể hiện ở tính chuẩn mực về phương pháp luận, sự kết nối chặt chẽ giữa toán học và vật lý khí quyển, cùng hệ thống ví dụ thực nghiệm cụ thể.

Lộ trình học tập khuyến nghị bắt đầu từ việc nắm vững lý thuyết biến ngẫu nhiên và đặc trưng số ở Chương 1-2, tiếp tục với phân bố lý thuyết và kiểm nghiệm giả thiết ở Chương 3-4, trước khi phát triển các kỹ năng nâng cao về hồi quy, chỉnh lý dữ liệu và phân tích chuỗi thời gian ở Chương 5-7. Người học nên kết hợp nghiên cứu giáo trình cùng các tập bài tập chuyên ngành và phần mềm xử lý dữ liệu để củng cố kỹ năng thực hành nghiệp vụ.

Trích đoạn nội dung tài liệu

§¹i häc Quèc gia Hµ Néi Tr−êng §¹i häc Khoa häc Tù nhiªn W X Phan V¨n T©n Ph−¬ng ph¸p thèng kª trong khÝ hËu Hµ Néi - 1999 Lêi nãi ®Çu KhÝ hËu lu«n lµ bé phËn quan träng cña ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ m«i tr−êng. KhÝ hËu cã ý nghÜa quyÕt ®Þnh ®Õn nhiÒu mÆt ho¹t ®éng s¶n xuÊt vµ ®êi sèng. §iÒu kiÖn khÝ hËu lµ mét trong nh÷ng nh©n tè t¹o nªn sù h×nh thµnh, tån t¹i vµ ph¸t triÓn cña thÕ giíi sinh vËt, ¶nh h−ëng quan träng ®Õn nhiÒu lÜnh vùc kinh tÕ vµ x∙ héi nh©n v¨n cña loµi ng−êi. Bëi vËy, khi nãi ®Õn mét miÒn ®Êt nµo ®ã ng−êi ta kh«ng thÓ kh«ng nh¾c tíi ®iÒu kiÖn khÝ hËu cña nã.

Trong qu¸ tr×nh tån t¹i vµ ph¸t triÓn, con ng−êi lu«n ph¶i t×m hiÓu, nghiªn cøu ®iÒu kiÖn tù nhiªn vµ m«i tr−êng ®Ó n¾m b¾t ®−îc c¸c qui luËt biÕn ®æi cña nã víi môc ®Ých c¶i t¹o, chinh phôc vµ khai th¸c nã. V× vËy khÝ hËu còng lu«n lµ mét ®èi t−îng cÇn ®−îc t×m hiÓu vµ nghiªn cøu. Mét trong nh÷ng ph−¬ng ph¸p ®−îc øng dông phæ biÕn trong nghiªn cøu khÝ hËu lµ ph−¬ng ph¸p x¸c suÊt thèng kª. §©y lµ mét c«ng cô to¸n häc ®−îc ¸p dông rÊt réng r∙i vµ cã hiÖu qu¶ trong nhiÒu lÜnh vùc.

"Ph−¬ng ph¸p thèng kª trong khÝ hËu" vËn dông mét sè nguyªn lý cña lý thuyÕt x¸c suÊt thèng kª to¸n häc, tÝnh to¸n th«ng kª c¸c ®Æc tr−ng khÝ t−îng, khÝ hËu, gi¶i quyÕt mét sè bµi to¸n trong nghiªn cøu qui luËt, b¶n chÊt, ®Æc tÝnh còng nh− c¸c vÊn ®Ò liªn quan ®Õn cÊu tróc c¸c tr−êng khÝ quyÓn. Nã lµ cÇu nèi gi÷a lý thuyÕt x¸c suÊt thèng kª to¸n häc vµ khoa häc khÝ quyÓn, lµ mét m«n häc mang tÝnh ph−¬ng ph¸p. HiÖn nay cã rÊt nhiÒu tµi liÖu viÕt vÒ lý thuyÕt x¸c suÊt thèng kª ®ang ®−îc l−u hµnh. Tuy vËy, mét c¸ch t−¬ng ®èi cã thÓ ph©n chia c¸c tµi liÖu nµy ra lµm hai lo¹i.

Lo¹i thø nhÊt thiªn vÒ to¸n häc, trong ®ã tr×nh bµy chÆt chÏ lý thuyÕt x¸c suÊt dùa trªn nÒn to¸n häc ë tr×nh ®é cao. Nh÷ng tµi liÖu nµy th−êng dïng cho c¸c chuyªn gia vÒ to¸n nªn rÊt khã ®èi víi sinh viªn còng nh− mét sè Ýt chuyªn gia ngµnh khÝ t−îng thuû v¨n. Lo¹i thø hai bao gåm c¸c tµi liÖu thèng kª trong chuyªn ngµnh, do c¸c chuyªn gia thuéc nhiÒu lÜnh vùc chuyªn m«n kh¸c nhau viÕt. §èi víi lo¹i tµi liÖu nµy, tuú thuéc vµo tõng chuyªn ngµnh mµ néi dung khai th¸c nh÷ng kiÕn thøc vÒ lý thuyÕt x¸c suÊt thèng kª còng kh«ng nhÊt qu¸n.

Nãi chung nh÷ng tµi liÖu nµy th−êng chØ ®i s©u vÒ mét sè khÝa c¹nh vµ coi nhÑ nh÷ng phÇn kh¸c, ®Æc biÖt trong ®ã chó träng tr×nh bµy nh÷ng vÝ dô mang tÝnh ®Æc thï chuyªn ngµnh hÑp. §iÒu nµy còng g©y kh«ng Ýt khã kh¨n cho viÖc øng dông chóng trong chuyªn ngµnh khÝ t−îng khÝ hËu. Tr−íc t×nh h×nh ®ã, quyÓn s¸ch nµy ®−îc biªn so¹n nh− lµ viÖc gi¶i quyÕt mét yªu cÇu thóc b¸ch cña thùc tÕ. §óng víi tªn gäi cña nã − "Ph−¬ng ph¸p thèng kª 4 trong khÝ hËu" − néi dung quyÓn s¸ch chó träng tr×nh bµy khÝa c¹nh øng dông c«ng cô thèng kª to¸n häc vµo chuyªn ngµnh khÝ hËu.

QuyÓn s¸ch ®−îc viÕt trªn c¬ së tËp bµi gi¶ng mµ t¸c gi¶ ®∙ dïng ®Ó gi¶ng d¹y cho sinh viªn ngµnh khÝ t−îng khÝ hËu tr−êng §¹i häc Tæng hîp Hµ Néi, nay lµ §¹i häc Quèc gia Hµ Néi, trong nhiÒu n¨m gÇn ®©y. Môc ®Ých viÕt cuèn s¸ch nµy nh»m t¹o cho sinh viªn cã ®−îc mét tµi liÖu chÝnh thèng trong qu¸ tr×nh tiÕp thu m«n häc "Ph−¬ng ph¸p thèng kª trong khÝ hËu" ë tr−êng.