Введение к работе
Актуальпость исследовапия. Проблема долгосрочных прогнозов погоды одна из актуальных и вместе с тем сложных проблем современной гидрометеорологической науки. Несмотря на значительное расширение знаний о физических процессах, происходящих на Земле и в околоземном пространстве, увеличение количества и качества метеорологической информации, оправдываемость месячных пропюзов погоды пока еще не удовлетворяет постоянно растущим требованиям народного хозяйства. Это относится и к прогнозам средней месячной температуры воздуха.
Сохранение в. течение длительного времени значительных аномалий средней месячной температуры воздуха, является неблагоприятным фактором для производственной деятельности многих отрзслеи народного хозяйства и наносит значительный материальный ущерб.
Поэтому большое практическое значение имеют исследования аномальных явлений погоды, условий их возникновения и разработка или усовершенствование существующих методов прогноза аномалий погоды и, в частности, аномалий средней месячной температуры воздуха.
Однако, существующие в настоящее время способы прогноза средней месячной температуры воздуха для территории Дальнего Востока не вполне удовлетворяют требованиям потребителей данной метеорологической информации как по заблаговременности, так и по оправдываемое. В связи с чем возникает необходимость не только уточнить особенности температурного режима юга Дальнего Востока, привлекая исходную информацию за последние десятилетия, характеризующиеся значительной изменчивостью термического режима как в глобальном, так и в региональном масштабах, но и разработать метод долгосрочного прогноза средней месячной температуры воздуха, учитывающий климатические флуктуации современного периода и позволяющий увеличить успешность и заблаговременность прогноза.
Целью днесертаппопиой работы явилась разработка комплексного си-ноптико-климатического метода прогноза средней месячной температуры воздуха для территории юга Дальнего Востока в теплое время гола, на оснопе
детального изучения особенностей температурного, режима исследуемой территории юга Дальнего Востока, атмосферной циркуляции в стратосфере и тропосфере и теплового состояния подстилающей поверхности.
Задачами исследования в соответствии с поставленной целью являются:
выявление закономерностей пространственно-временной изменчивости средней месячной температуры воздуха (ГС);
выявление и оценка трендов в ходе ГС, их классификация;
районирование исследуемой территории по степени однородности тем- пературного режима для отдельных месяцев теплого времени года;
классификация исходных рядов ГС по степени аномальности;
изучение особенностей атмосферной циркуляции и теплового состояния подстилающей поверхности в период предшествующий аномально холодным и аномально теплым месяцам исследуемого периода;
теоретическое обоснование схемы синоптико-клнматнческого метода долгосрочного прогноза средней месячной температуры воздуха;
оценка и отбор предикторов с заданным уровнем значимости;
формализация метода прогноза;
разработка правил прогноза трендовой составляющей временных рядов средней месячной температуры воздуха;
разработка правил динамического и статического комплексирования прогноза "случайной" составляющей ДГ'С;
оценка оправдываемое ГС на зависимой и независимой выборках и выбор схем прогноза.
Метод ПССЛСП0Е2СГ.Я - синоптико-климатическнй. По данным за каждый месяц и для каждой метеоролопіческой станции были рассчитаны основные статистические характеристики временных рядов, корреляционные матрицы для выявления однородных районов, тренды. Последние были аппроксимированы линейной функцией, полиномом второй и третьей степени, а затем оценены при помощи критерия Стьюдента на предмет статистической значимости. В работе использовался один из самых распространенных методов сглаживания временных рядов - метод скользящего среднего, а также регрессионный и
линейный дискриминантный анализы. Псе расчеты и численные эксперименты выполнялись на персональном компьютере.
Научпая поппзпа.
-
Исследованы особенности распределения средней месячной температуры воздуха на юге Дальнего Востока в теплое полугодие с привлечением данных за последние годы (до 1994 г. включительно).
-
Выявлены и оценены тренды в ходе средней месячной температуры воздуха и произведена их классификация.
-
Произведено районирование исследуемой территории по степени однородности температурного режима для каждого месяца исследуемого периода.
-
Произведено теоретическое обоснование схемы синоптико-клнмати-ческого метода прогноза средней месячной температуры воздуха.
-
Осуществлена трехкратная компрессия исходной информации о характере атмосферной циркуляции в тропосфере н стратосфере и теплового состояния подстилающей поверхности, используемой в прогностических схемах.
-
Впервые (для пропюза средней месячной температуры воздуха) по территории юга Дальнего Востока использован метод раздельного прогнозирования треидовой (климатической) и "случайной" составляющей средней месячной температуры воздуха.
-
Сформулированы прогностические правіша для прогноза треидовой составляющей Т'С, с учетом статистической структуры временных рядов.
-
Разработаны правила для составления фазового и количественного пропюза «случайной» составляющей АТС на основе сочетания знакоз нескольких линейных дискриминантных функций.
-
Осуществлена формализация синоптнко-климатического метода прогноза средней месячной температуры воздуха и разработаны правила динамического комплексирования прогнозов с разной заблаговременностью.
Осповпые полодепня. выпосимые па затяту
1. Исследование пространственно-временного режима средней месячной температуры воздуха на юге Дальнего Востока в теплое время года.
-
Районирование исследуемой территории по степени однородности температурного режима для отдельных месяцев теплого времени года.
-
Классификация климатических трендов временных рядов средней месячной температуры воздуха.
-
Особенности атмосферной циркуляции в тропосфере и стратосфере и деловитости Охотского моря перед аномально теплыми и аномально* холодными месяцами теплого времени года.
-
Синоптико-климатический метод долгосрочного прогноза средней месячной температуры воздуха на основе раздельного прогнозирования трендовой (климатической) и "случайной" составляющих.
Практическая пепиость работы. Разработанные прогностические схемы после оперативных испытаний будут использоваться Бюро погоды УГКС Дальнего Востока для составления долгосрочного прогноза средней месячной температуры воздуха в теплое полугодие. В настоящее время разработанный метод прогноза внедрен в учебном процессе, при изучении студентами отделения метеорологии ДВГУ курса «Долгосрочные прогнозы погоды».
Адробапяа работы. Результаты исследования изложены в 11 статьях, 4 из которых на английском языке. Основные выводы работы и результаты отдельных разделов докладывались на Международных конференциях: "Северная Па-цифика: гидрометеорология, экология, география" в 1994 г.; "Пайсис" в 1996г., "О состоянии прибрежных экосистем Российского Дальнего Востока" в 1996 г.; "Глобальные изменения природной среды на Дальнем Востоке" в 1996 г.; на научных конференциях преподавателей и студентов Дальневосточного государственного университета в 1995 и 1996 гг. Работа рассмотрена и одобрена на кафедре метеорологии, климатологии и охраны атмосферы Дальневосточного государственного университета в 1996 г., на научном семинаре отдела климата долгосрочных прогнозов погоды в Дальневосточного научно-исследовательского гидрометеорологического института в 1997 г., на семинаре Гидрометеорологического центра Гидрографии КТОФ в 1997 г.
Структура н объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех
глав, заключения, списка литературы и приложения, изложенных на 192 страницах. В основной часта работа состоит из 150 с, 19 таблиц и 13 рисунков. Список литературы содержит 178 наименований, в том числе 36 на иностранных языках. Общий объем работы составляет 192 страницы.
