關於計算日平均氣溫所取樣本點的一點小小建議

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定性地說，目前在計算日平均氣溫時，使用的是2:00、8:00、14:00、20:00四個樣本點的平均值。然而這樣除了14:00是日最高氣溫以外，8:00位於早晨，20:00和2:00都位於夜間，都屬於氣溫偏低的時候，這樣計算出來的日平均氣溫可能比真實值偏低。定量來說，為計算方便，這裡建立了一個非常理想的模型（嚴格按照6:00日出18:00日落，吸熱散熱的模型也簡化為微分方程x(t)=-kx(t)+f(t)，這個微分方程能很好地解釋氣候季節比天文季節延遲一個月左右的現象），就類似笑話里的真空球形雞差不多吧。按照這個模型，一天中氣溫的變化大致按照以下曲線：

其中凌晨0-6點算在前一天，即將一天看作6:00-30:00，如橫軸所示。根據這個模型，假如要在一天內選四個均勻分布的時間點為樣本點的話（不妨設第一個樣本點處於0-6時，其他三個分別+6、+12、+18即可），計算得到的日平均氣溫與真實的平均氣溫的差值如下圖：

經計算，模型中我們將取樣點選擇為5:44、11:44、17:44、23:44或者2:35、8:35、14:35、20:35的時候，誤差幾乎為0。如果非要取整點，則取3、9、15、21點時誤差最小（偏高），取0、6、12、18點時誤差第二小（偏低），取2、8、14、20時的誤差在六個選項中排第三小，不算特別優。故將取樣點改為前兩者也許會更好吧。況且，中國使用的是東部所在時區的時間，按照這樣的時刻（北京時間）對中部的省市進行取樣，誤差會更大（偏低更多）。

當然，這個模型是極度理想化的，實際上不僅僅日出日落時間並非相隔12小時，而且所選取微分方程也只能粗略地描述吸熱放熱過程，再加上還有很多隨機影響因素，導致真正最優的取樣時刻並非如前文所述。但是這個模型的結果可以看作是「平均結果」，所以如果如上文一樣取樣，總體上來看可能會更好地減少誤差？個人觀點。