КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДКОВ ВЕСНОЙ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА

Тип работы: Курсовая работа
Бесплатно: Антиплагиат
Объем: 38 страниц
В избранное:

КАЗАХСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМ. АЛЬ-ФАРАБИ

Географический факультет

Кафедра метеорологии

КУРСОВАЯ РАБОТА

КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ОСАДКОВ ВЕСНОЙ НА ЮГЕ КАЗАХСТАНА

Исполнитель:
студентка 1 курса магистратуры М.А. Пигуль

Научный руководитель

к.г.н., доцент Г.К.Турулина

Нормоконтролер Т.П. Шишкина

Допущена к защите

зав. Кафедрой метеорологии,
д.г.н., профессор В.С.
Чередниченко

Алматы 2007
РЕФЕРАТ

Данная работа объемом 45 листов машинописного текста. В работе имеется 4
таблицы, 3 рисунка. Список использованных источников включает 11
наименований. Ключевые слова: осадки, годовая амплитуда, дефицит осадков,
избыток осадков, среднее квадратическое отклонение, асимметрия, эксцесс,
тенденция.
В работе приведен анализ климатических особенностей распределения
осадков весной на юге Казахстана. Были рассчитаны все статистические
характеристики и составлен каталог месяцев с избытком и дефицитом осадков.

СОДЕРЖАНИЕ

с.
Введение 4
1. Обзор литературы 5
2 .Физико-географическое описание 19
3. Климатические особенности распределения осадков весной на юге
Казахстана 22
3.1. Анализ временного хода
22
3.2. Статистическая структура
24
3.3. Каталог
26
Заключение 28
Список использованных источников 29
Приложение 1 30

ВВЕДЕНИЕ

Осадки являются одной из основных характеристик погоды того или иного
района. Поэтому всестороннее изучение этого метеорологического элемента
имеет важное практическое значение. Обычно при обслуживании народного
хозяйства синоптик информирует потребителя об ожидаемой аномалии количества
осадков (ΔR), не указывая числа дней с осадками. Между тем величина
аномалии месячной суммы осадков мало говорит о распределении осадков внутри
месяца. В природе наблюдаются случаи, когда один сильный дождь дает в итоге
сумму осадков, превышающую месячную норму. Практика показывает, что
количество дней с осадками является показательной характеристикой в
сочетании с общей суммой осадков за месяц. С другой стороны, изучение
повторяемости осадков различной интенсивности позволяет глубже изучить
синоптические процессы дефицита и избытка осадков. Характер распределения
атмосферных осадков в течение года может служить климатическим индексом.
Вместе с тем анализ годовой амплитуды атмосферных осадков может
представлять определенный теоретический и практический интерес.
Данная работа посвящена изучению климатических особенностей
распределения осадков весной на юге Казахстана. В работе были изучены
годовой и временной ход осадков, рассчитаны основные статистические
характеристики среднемесячного количества осадков, составлен каталог
месяцев с избытком и дефицитом осадков.
Особенности режима осадков весной играют важную роль для
сельскохозяйственного производства. Поэтому знания об особенностях режима
осадков представляют большой практический интерес.

1 ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

В работе Швера Ц.А. 1 рассматривается годовая амплитуда атмосферных
осадков на территории бывшего СССР. Характер распределения атмосферных
осадков в течение года может служить климатическим индексом. В качестве
одного из показателей климата, непосредственно связанных с годовым ходом,
рассматривается свойственная всем метеорологическим элементам годовая
амплитуда. Однако при описании климата обычно ограничиваются только
амплитудой температуры воздуха. Годовая амплитуда других метеорологических
элементов почти не анализируется. Вместе с тем анализ годовой амплитуды
атмосферных осадков (Аос) может представлять определенный теоретический и
практический интерес. В первом случае это может быть анализ генезиса
формирования различных типов годового хода атмосферных осадков, а во
втором, например, оценка их связи с биологическими условиями земной
поверхности, в том числе и оценка влияния осадков на растительные и
почвенные зоны.
На большей части ЕТС годовая амплитуда осадков несколько превышает 40
мм, местами (верховья Днепра) достигает 50 мм. На севере и юге ЕТР она
меньше 40 мм. По сравнению с ЕТР, в Сибири, севернее 60 ° с. ш., годовая
амплитуда увеличивается в среднем на 10 мм, достигая 50 мм, а местами и
более.
Самое большое значение Аос, порядка 100—125 мм, приурочено к Забайкалью
и Приморью, а также встречается местами на Кавказе и в горах Средней Азии.
Наименьшая годовая амплитуда осадков, около 15—20 мм, характерна для
Казахстана.
Чаще всего степень континентальности климата характеризуется годовой
амплитудой температуры воздуха. Желательно иметь такой показатель и по
осадкам. Одним из них может служить показатель степени неравномерности
выпадения осадков в течение года. Кроме того, для атмосферных осадков более
характерным является сравнение не отдельных месяцев, а целых периодов или
сезонов.
В отличие от годовой амплитуды температуры воздуха, абсолютное значение
Аос не согласуется с континентальностью климата, даже если эта
классификация основана непосредственно на показателе, отражающем
внутригодовое распределение осадков. В районах с разными типами годового
хода осадков, например, континентальном и неконтинентальном, абсолютная
величина годовой амплитуды может совпадать.
Абсолютное значение годовой амплитуды атмосферных осадков не отражает
степень контрастности выпадения осадков по сезонам. В очень дождливых
районах незначительные колебания осадков в течение года дают гораздо
большее абсолютное значение амплитуды, чем резкие колебания в областях со
скудным орошением. Обнаруживается несоизмеримость между крайне малыми
амплитудами в засушливых районах и ее большими значениями в дождливых.
Значительно более целесообразно представить годовую амплитуду осадков как
разность между максимальной и минимальной месячной нормой, отнесенной к
годовой сумме и выраженной в процентах. Эта относительная величина хорошо
отражает нормированный фон годовой амплитуды осадков, независимый от
абсолютной величины их годовой суммы. Тем самым правильно отражается
различие в типах годового хода осадков и их контрастность между сезонами.
Известно, что на земном шаре есть районы, где в годовом ходе осадков
отчетливо проявляется вторичный максимум и минимум. Это дает основание
вычислить вторичную амплитуду как разность между вторичными максимальными и
минимальными месячными нормами, так же выраженную в процентах от годовой
нормы. Представляется возможным сопоставить масштабы проявления главного и
вторичного максимума осадков, так как они выражены в нормированных единицах
(процент от годовой суммы). Главная годовая амплитуда атмосферных осадков
отражает степень проявления контрастности их выпадения по сезонам.
Вторичная годовая амплитуда отражает, прежде всего, само наличие области с
двумя максимумами, а ее величина характеризует степень проявления второго
максимума осадков.
Проблеме долгосрочного прогноза дефицита и избытка осадков посвящено
очень много работ. Несмотря на это вопрос долгосрочного прогноза осадков до
сих пор не потерял своей актуальности.
В исследовании Шишкова В.Г. 2 были отобрана все случаи, когда на юге
ЕТР март характеризовался значительным дефицитом или избытком осадков.
Месяцем со значительным дефицитом осадков считался такой, когда количество
осадков менее 80 % нормы охватывало 60 % и более исследуемой территории и
не менее 20 % территории характеризовалось осадками, не превышающими 50 %
нормы. Месяцем со значительным избытком осадков считался такой, когда
количество выпавших осадков более 120 % нормы охватывало не менее 60 %
территории, причем не менее чем на 20 % территории осадки составляли не
менее 150 % нормы.
Повторяемость случаев с дефицитом осадков в марте в три раза превосходит
повторяемость случаев с избытком осадков. По-видимому, малое количество
случаев со значительным количеством осадков в марте объясняется
особенностью циркуляции атмосферы в данном месяце.
Необходимым разделом исследования осадков является установление режима
атмосферных макропроцессов, который обусловливает значительный дефицит и
значительный избыток осадков в марте. Такие разделы в исследованиях осадков
имели место и в ранее выполненных работах. На данном этапе автором особое
внимание обращалось на объективизацию анализа материалов и выводов.
В связи с тем, что основную роль в формировании месячного количества
осадков играют атмосферные макропроцессы у поверхности Земли, Шишковым В.Г.
был произведен анализ распределения центров аномалии среднего месячного
давления воздуха в марте для экстремальных по осадкам лет. В результате
были получены три типа макропроцессов, обусловливающих дефицит осадков в
марте. Тип 1 характеризуется расположением центров положительной аномалии
давления над Центральной Европой, Прибалтикой, южной половиной Скандинавии
(район ограничен на севере 65° с. ш., на юге 42° с. ш., па западе нулевым
меридианом, на востоке 40 ° в. д.). При этом типе наибольший дефицит
осадков характерен для западных районов ЕТР.
В типе 2 центры положительной аномалии давления располагаются над
бассейнами Волги и Северной Двины (район ограничен на севере 65 ° с. ш., на
юге 48 ° с. ш, на востоке 60 ° в. д., на западе 35 ° в. д.).
В типе 3 центры положительной аномалии давления располагаются над
Западной Сибирью и Уралом (район ограничен на севере 75 ° с. ш., на юге 55
° с. ш., на западе 55 ° в. д., на востоке 80 ° в. д.). При типах 2 и 3
наибольший дефицит осадков характерен для востока района.
Прогноз аномалии осадков на месяц является наиболее сложной проблемой,
которая до сих пор остается нерешенной. Многочисленные исследования,
посвященные данному вопросу, далеко не исчерпывают сущности этого явления.
В работе 3 автором рассматривается зависимость выпадения обильных
осадков в Средней Азии при южных циклонах от различных параметров
синоптических процессов.
Формирование осадков обусловливается как типом и интенсивностью
макросиноптического процесса, так и термогигрометрическими характеристиками
воздушных масс, участвующих в процессе. Интенсивность процесса может
характеризоваться индексами циркуляции. Интенсивность макропроцесса может
характеризоваться и иначе — степенью взаимодействия северной и южной ПВФЗ,
определяемой расстоянием между их осями на различных меридианах (50, 60, 70
° в. д.).
Ряд авторов, исследовавших процессы циклогенеза, указывают, что
некоторые характеристики циклона (давление в центре, его интенсивность)
могут быть предикторами будущих изменений давления и выпадения осадков в
его области. С учетом этого автором в число рассматриваемых параметров была
включена начальная интенсивность циклона (лапласиан приземного давления
относительно центра с шагом 500 км).
В процессе формирования значительных осадков большая роль принадлежит
влагосодержанию воздушных масс, особенно в теплом секторе циклона. В связи
с этим в работе 3 было исследовано распределение по высоте дефицита точки
росы в теплом воздухе, а также сопоставлены контрасты температуры между
теплым сектором циклона и холодной воздушной массой в его тылу, при
выпадении обильных осадков с прохождением циклона и при отсутствии таковых.
В работе 3 была предпринята попытка поисков зависимости выпадения
обильных осадков при прохождении циклонов от пар предикторов, составленных
из циркуляционных и термогигрометрических характеристик.
Если предикторами служат начальная интенсивность циклона у поверхности
земли и максимальные восходящие токи в его области на АТ700, то наибольшая
вероятность выпадения обильных осадков составляет 70—73 %. Когда в качестве
одного предиктора был индекс зональности потоков над востоком Средней Азии
на АТ500, который характеризует интенсивность ВФЗ, а в качестве второго -
максимальные восходящие токи на АТ700, то на диаграмме рассеяния автору
удалось выделить область, где вероятность выпадения обильных осадков
достигала 80—89 %.
В меньшей степени полезными являются контраст температуры и
интенсивность циклона у поверхности земли. В заключение следует отметить,
что все перечисленные параметры определялись в синоптический срок выхода
циклона на территорию Средней Азии, т. е. за 18—36 ч до выпадения осадков в
предгорной и горной зоне.
В работе Ахметовой Г.С. 4 рассматриваются некоторые особенности
повторяемости числа дней с осадками по территории Казахстана.
Осадки являются одной из основных характеристик погоды того или иного
района. Поэтому всестороннее изучение этого метеорологического элемента
имеет важное практическое значение. Обычно при обслуживании народного
хозяйства синоптик информирует потребителя об ожидаемой аномалии количества
осадков (ΔR), не указывая числа дней с осадками. Между тем величина
аномалии месячной суммы осадков мало говорит о распределении осадков внутри
месяца. В природе наблюдаются случаи, когда один сильный дождь дает в итоге
сумму осадков, превышающую месячную норму. Практика показывает, что
количество дней с осадками является показательной характеристикой в
сочетании с общей суммой осадков за месяц. С другой стороны, изучение
повторяемости осадков различной интенсивности позволяет глубже изучить
синоптические процессы дефицита и избытка осадков.
Основное внимание в работе было уделено теплому полугодию
(апрель—сентябрь) в связи с нуждами сельского хозяйства.
Станции (их было взято 31) расположены сравнительно равномерно по
территории Казахстана. Исследовались отдельно случаи с осадками ≥ 0,1 мм,
≥ 1,0 мм, ≥ 5,0 мм.
Для характеристики частоты осадков на территории Казахстана в
вегетационный период были подсчитаны средние за все теплое полугодие
значения числа дней с осадками разной интенсивности. Анализ этих данных
показал, что наиболее часто осадки выпадают на севере и редко — на юге.
Только на крайнем юго-востоке наблюдается увеличение числа дней с осадками
различной интенсивности. Наименьшее число дней с осадками наблюдается в
Кзыл-Ординской области. Максимальные средние многолетние значения числа
дней с осадками ≥ 0,1 мм и ≥ 1,0 мм для теплого полугодия наблюдаются в
северных районах. Максимальное число дней с осадками ≥ 5,0 мм наблюдается
на юго-востоке Казахстана (21 день, Алма-Ата), что связано с рельефом
местности.
Число дней с осадками из года в год, от месяца к месяцу испытывает
заметные вариации. Проведенный автором анализ показал, что максимальное
число дней с осадками за месяц (с апреля по июль) встречается в северном и
восточном Казахстане (11 —14 дней), а в августе и сентябре — в северном
Казахстане.
Далее автором было решено выяснить, существует ли тесная связь между
общим количеством осадков в месяц и числом дней с осадками. С этой целью
суммы осадков за месяц для девяти станций, которые располагались в разных
частях Казахстана, разбивались на три равновероятных класса: меньше нормы,
около нормы, больше нормы. Для каждого класса случаев с осадками
вычислялось среднее количество дней с осадками ≥ 0,1 мм, ≥ 1,0 мм, ≥ 5,0
мм. Анализ данных показал, что в большинстве случаев с увеличением
месячного количества осадков возрастает количество дней с осадками
различной интенсивности.
Для анализа синоптических условий частых и редких осадков в условиях
Казахстана необходимо было прежде всего число дней с различным количеством
осадков для каждой станции за определенный месяц разбить на три
равновероятных класса: дни с частыми осадками, дни с осадками нормальной
частоты, дни с редкими осадками.
Для характеристики макроциркуляционных условий частых и редких осадков
автор использовал положение планетарной высотной фронтальной зоны (ПВФЗ)
при трех классах частоты осадков (А, В, С). Анализ показывал, что
количество дней с дефицитом и избытком осадков определяется различными
преобладающими макропроцессами, которые характеризуются различным
местоположением ПВФЗ. Автор приводит описание конфигурации ПВФЗ при редких
(С) и частых (Л) осадках по месяцам теплого полугодия (апрель—сентябрь).
Апрель, класс А. Над Англией располагается гребень, над ЕТР хотя и
наблюдаются гребни, но они выражены слабо, над Уралом отсутствует четко
выраженный гребень, над Казахстаном ПВФЗ ориентирована с юго-запада на
северо-восток или с запада на восток. Класс С. Над центральными районами
северной Атлантики располагается гребень, над ЕТР — глубокая ложбина, над
Уралом — гребень, над Казахстаном ПВФЗ ориентирована с северо-запада
на юго-восток или с запада на восток.
Май, класс А. Над Великобританией чаще всего бывает ложбина, над
центральными районами северной Атлантики ПВФЗ ориентирована с запада на
восток и лишь иногда имеет форму гребня, над ЕТР преобладает гребневое
положение, а над Казахстаном ПВФЗ ориентирована с юго-запада на северо-
восток или с запада на восток. Класс С. Над Великобританией развит гребень,
над центральными районами северной Атлантики ПВФЗ ориентирована с юго-
запада на северо-восток или с запада на восток, над ЕТР ПВФЗ имеет
преобладающее направление с юго-запада на северо-восток или с запада на
восток, над Казахстаном преобладает западный перенос.
Далее автор исследует связи месячного числа дней с осадками с
циркуляционными и термическими условиями у поверхности Земли. В заключение
автор отметила, что с увеличением среднего месячного значения температуры и
давления уменьшается количество дней с осадками.
В статье 5 рассматриваются особенности распределения осадков,
вызываемых смещением южных циклонов по территории Казахстана.
К южным циклонам отнесены циклоны, которые смещались на Казахстан из
районов, расположенных южнее 45 ° с. ш.
Как показал синоптический анализ, количество выпавших
осадков, их распределение по территории республики существенно зависит от
траектории перемещения южного циклона. Авторами были составлены сборные
карты траекторий всех южных циклонов. Анализ этих карт позволил определить,
что траектории движения циклонов привязываются к определенным
географическим районам. В зависимости от ориентации преобладающих
траекторий на территории Казахстана определились три частично
перекрывающихся района (западный, центральный, восточный), по которым
проводилась выборка осадков, а южные циклоны подразделены ответственно на
три группы.
Для структурного анализа полей осадков было проведено пространственно-
временное их осреднение. В каждом районе по фиксированным станциям
определялась сумма осадков (как простые арифметические средние) за периоды
с момента появления циклона в одном из выделенных районов, до его
заполнения или выхода за пределы района.
Таким способом было определено количество осадков, которое выпало при
прохождении южных циклонов по территории того или иного района.
Было также получено, что интенсивность выпавших осадков претерпевает
изменения в зависимости от месяца. Наиболее обильные осадки выпадают в
октябре.
На основании анализа атмосферных процессов над первым естественным
синоптическим районом было установлено, что барические поля при южных
циклонах характеризуются тремя разновидностями процессов.
Первая разновидность процессов характеризуется локализацией обширной
ложбины над ЕТР, которой имеет ультраполярную направленность — с
моря Лаптевых на Балканский полуостров. В результате таких циркуляционных
условий происходит активизация циклоничности в районах Средиземноморья.
Вторая разновидность процессов также характеризуется наличием устойчивой
по времени ложбины над районами ЕТР. Однако ось ее имеет направление
Баренцева моря на районы Кавказа, что приводит к интенсивному циклогенезу
над югом Каспия и Туркменией.
Третья разновидность процессов значительно отличается по циркуляционным
условиям от двух предыдущих разновидностей. Макросиноптический процесс в
это случае характеризуется развитием высотного гребня над районами ЕТР и
ложбины к востоку от него. Такое положение высотного гребня приводит к
значительной меридиональности над восточными районами ЕТР и в целом над
Казахстаном. В результате взаимодействия фронтальных систем высоких и
низких широт в передней части высотной ложбины возникающие циклоны над
районами Туркмении и Таджикистана начинают углубляться и смещаться на
центральные районы республики.
На основании проведенных разработок авторы делают следующие выводы:
выходы южных циклонов связаны с вполне определенными термобарическими
полями над первым естественным синоптическим районом; основное влияние на
направление перемещения южных циклонов оказывает барическое поле,
развивающееся непосредственно над Казахстаном; распределение осадков по
территории Казахстана зависит от траектории перемещения южного циклона. При
этом поля осадков в западном, центральном и восточном районах однородны при
различных типах южных циклонов; южные циклоны обусловливают выпадение
осадков в среднем до 3 мм. Лишь в отдельных районах Уральской, Гурьевской
областей и в узкой зоне вдоль гор Заилийского Алатау осадки могут быть до
20 мм.
Имеющиеся отличия в распределении осадков при выходе южных циклонов на
различные районы Казахстана свидетельствуют о целесообразности
использования их характеристик в расчетных схемах прогнозов полей осадков
для территории Казахстана.
Эмпирико-статистическая модель современных изменений климата
представляет собой систему оценок параметров линейной структурной связи
изменений различных локальных характеристик климата со средней годовой
приземной температурой воздуха северного полушария. Эта модель позволяет,
используя эмпирические данные за весь период инструментальных наблюдений,
изучить основные закономерности изменений локальных характеристик климата в
процессах глобального потепления иди похолодания. Для получения оценок
параметров модели использовался метод инструментальной переменной.
Проблема прогноза погоды на средние сроки для территории Казахстана
решается на основе тех же принципиальных исходных положений, которые
используются для территории СНГ. Эти положения в свое время были предложены
А. Л. Кацем и развиты в последующем сотрудниками его научной. Они
разработаны по принципу синтеза современных достижений синоптического,
гидродинамического и статистического методов анализ и прогноза. Для
прогноза различных метеорологических элементов (температура воздуха и
ее аномалия, осадки) на 5—10 дней используются результаты численного
прогноза барического поля, в средней тропосфере на сроки до 72 ч.
Главный принцип, на котором строится прогноз осадков, заключается в
предположении, что крупномасштабные особенности циркуляции, определяющие
перемещение тепла и влаги в атмосфере, характеризуют поле осадков. В работе
Турулиной Г.К. 6 находились связи только с полями Н500, которые, как
известно, прогнозируются наилучшим образом по сравнению с другими
элементами.
Анализ режима средних и максимальных осадков за 5 дней показал, что из
четырех форм меридиональной циркуляции наибольшее количество осадков
выпадает при процессах форм З и Ц, а наименьшее — при формах В и С.
Наибольшее количество осредненных максимальных осадков также отмечается при
форме З и Ц. При зональных процессах распределение осадков носит пятнистый
характер.
Следовательно, распределение осадков тесно связано с основными
циркуляционными особенностями типов. Это указывает на необходимость учета
синоптической классификации в схеме прогноза.
В последнее десятилетие в гидрометеорологии широкое распространение
получил метод разложения полей по естественным ортогональным составляющим
(е.о.с.). Используя в качестве предсказателей коэффициенты разложения
гидрометеорологических полей по е. о. с., можно совместить два важных
прогностических требования: с одной стороны, по возможности полно
представить начальную информацию о метеорологических полях и, с другой
стороны, ограничить число предсказателей.
При расчете осадков в оперативном режиме по уравнению в качестве
предсказателей используются коэффициенты разложения по е.о.с.
прогностического поля Н500 на 3 дня (72 ч), рассчитанного гидродинамическим
методом по схеме Шумана. Поле циркуляции третьего дня пятидневки достаточно
хорошо (коэффициент корреляции 0,92) отражает среднее поле циркуляции за 5
дней. Это обстоятельство позволяет применять удовлетворительные
гидродинамические прогнозы циркуляции лишь на 72 ч для успешных прогнозов
осадков на 5 дней.
При оперативном прогнозировании в качестве важнейших предсказателей
пользуются характеристики будущих барических полей, рассчитанных по
гидродинамических схемам прогноза. Усовершенствование методики прогноза
осадков возможно при сочетании различных приемов их составления
(расчетного, синоптического), позволяющих учитывать как крупномасштабные,
так и локальные условия образования осадков.
В работе 7 исследовалось влияния процессов глобального потепления
(похолодания) на изменение сумм атмосферных осадков для Западной Европы и
некоторых других районов Евразии. В качестве основной характеристики
изменения глобального термического режима использовалась средняя годовая
приземная температура воздуха внеэкваториальной части северного полушария.
Автором было выявлены следующие основные закономерности изменения
осадков в процессе глобального потепления. Летом происходит заметное
уменьшение осадков на большей части Восточной Европы, в Финляндии, в районе
Средиземного моря, на юге Англии и Ирландии. В то же самое время в
Центральной Европе, Скандинавии, Исландии, на севере Англии происходит
некоторый рост осадков. В зимний сезон в большинстве рассматриваемых
районов происходит увеличение атмосферных осадков, за исключением северо-
западного побережья Скандинавии, восточной части Исландии, западной частя
Италии и о.Корсика, северо-запада Африки и юга Испании.
Представленные оценки показывают, что атмосферные осадки оказываются
чувствительными к процессам глобального потепления (похолодания).Таким
образом, рассматривая изменения приземной температуры воздуха, атмосферного
давления и режима увлажнения в совокупности можно получить более полную
картину изменения климата при изменении глобального термического режима.
Так как за последние 100 лет средняя годовая приземная температура воздуха
северного полушария изменялась в пределах ± 0,5 °С, полученные результаты
можно использовать для прогноза предстоящих изменений климата лишь в
указанном диапазоне изменений глобального термического режима.
Осадки — одно из наиболее сложных погодных явлений, которое обладает
сильной изменчивостью и трудно поддается долгосрочному прогнозированию. В
разработке методов прогнозов осадков существуют в основном три направления;
синоптическое, статистическое и гидродинамическое. При объединении
синоптических и статистических методов качество прогнозов осадков несколько
улучшается. Поэтому в последнее время, особенно интенсивное развитие
получило синоптико-статистическое направление.
В работе 8 была поставлена задача применить для Казахстана новый метод
прогноза месячного количества осадков с нулевой и месячной
заблаговременностью.
Остановимся на сущности использованного метода. Считалось, что
распределение аномалии месячного количества осадков в синхронные сроки
(сдвиг по времени Т=0) зависит от особенностей циркуляции атмосферы,
благодаря которой происходит адвекция тепла и влаги. О циркуляции воздуха
можно судить по широтному положению планетарной высотной фронтальной зоны
(ПВФЗ) и степени ее возмущенности в первом естественном синоптическом
районе. Предполагалось, что положение ПВФЗ в течение двух последующих
месяцев (Т=1 и 2 мес) будет в основном таким же, как и при Т=0.
Следовательно, будет сохраняться и распределение аномалии осадков. Для
проверки изложенной гипотезы необходимо иметь классификацию средних
месячных полей Н500 с учетом положения ПВФЗ. Сущность ее состоит в том, что
средние месячные поля Н500 по положению ПВФЗ были разделены на зональные
(З) и меридиональные (М) типы. Для этого вычислялось среднее квадратическое
отклонение значения широты, на которой наблюдалась фронтальная зона. Перед
составлением прогноза аномалии количества осадков проводится определение
ПВФЗ и ее классификация, т. е. устанавливается тип, разновидность и форма
циркуляции. В качестве прогноза с нулевой (Т=1 мес) и месячной (Т=2 мес)
заблаговременностью дается типовое распределение и его обеспеченность .
В заключение автор отметил, что примененный способ прогноза аномалии
осадков для территории Казахстана имеет перспективу дальнейшего
усовершенствования за счет включения в него такого фактора, как
интенсивность циркуляции в первом е.с. районе и в северном полушарии. Кроме
того, необходим учет термического состояния Северной Атлантики и
Арктического бассейна.
Важное место среди задач современной климатологии и долгосрочного
прогнозирования занимает проблема диагноза и прогноза крупномасштабных
аномалий метеорологических элементов, для решения которой необходимо, в
первую очередь, владеть объективными методами обнаружения таких аномалий и
их адекватного описания по данным наблюдений, на сети метеостанций или по
данным их анализа в регулярную сеть узлов.
Проблема статистического анализа крупномасштабных полей осадков, а тем
более их аномальных свойств чрезвычайно сложна в методическом отношении (по-
видимому, значительно сложнее аналогичной проблемы для температуры), но при
этом и чрезвычайно важна для изучения климатической системы, поскольку
атмосферные осадки в значительной мере определяют режим увлажнения земной
поверхности. Эта проблема еще более важна в связи с задачей прогноза
экстремальных явлений, таких, как засухи или избыточное увлажнение,
наносящих значительный ущерб народному хозяйству. Именно поэтому на
изучение крупномасштабных свойств полей осадков и закономерностей их
изменения во времени и пространстве постоянно направлены усилия многих
исследователей-метеорологов. В качестве наиболее интересных результатов
этих исследований следует назвать, с одной стороны, количественные
эмпирические данные о статистической структуре аномалий сумм осадков в
целом по северному полушарию и по отдельным регионам. С другой стороны,
предложен ряд показателей, характеризующих степень засушливости территории,
и на их основе созданы каталоги засух и избыточного увлажнения по основным
сельскохозяйственным районам. К сожалению, разработанные разными авторами
каталоги не всегда сопоставимы из-за различий используемых в них критериев.

Тем не менее, можно считать, что при всем разнообразии критериев в
основе большинства из них лежит общий принцип, заключающийся в
использовании некоторых условных критических уровней для интенсивности
размеров аномалий, рассматриваемых гидрометеорологических параметров, в
рамках заданного региона и в каждом отдельном пункте.
Проблема месячных прогнозов погоды — одна из самых актуальных и вместе с
тем сложных проблем естествознания. Из всех видов прогностической
информации прогнозы на месяц имеют вообще наиболее низкую оправдываемость.
По одним данным она не превышает уровня случайности, по другим, если и
превышает его, то незначительно, всего лишь на 5—7 %. Актуальность месячных
прогнозов погоды определяется тем, что при оправдываемости их на 70 % и
более они смогли существенным образом способствовать повышению
эффективности производства сельского хозяйства, энергетики и других
природоемких отраслей народного хозяйства. Поэтому совершенствование
существующих и создание новых методов прогнозов погоды на месяц остается и,
видимо, еще будет продолжительное время оставаться необходимым и
актуальным. Недаром академик Г. И. Марчук назвал исследования в области
прогнозирования на длительные сроки исключительно важной и сложной
проблемой века.
Успешность прогнозов количества осадков на месяц во многом зависит от
особенностей метеорологических полей, ... продолжение

Вы можете абсолютно на бесплатной основе полностью просмотреть эту работу через наше приложение.