Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Анализ условий формирования и способы прогноза атмосферной засушливости на юге Дальнего Востока

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Анализ условий формирования и способы прогноза атмосферной засушливости на юге Дальнего Востока"

Государственный комитет 1.0 гидрометеорологии

Ордена Ленина

Гидрометеорологический научно-исследовательский центр

о

На правах рукописи

ТАРАСОВА ЕЛЕНА ВАЛЕРЬЕВНА

АНАЛИЗ УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ И СПОСОБЫ ПРОГНОЗА АТМОСФЕРНОЙ ЗАСУШЛИВОСТИ НА ЮГЕ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА

Специальность 1[.00.09 - Метеорология,

климатология и агрометеорология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Москва - 1991

Работа выполнена в Ордена Ленина Гидрометеорологическом научно-исследовательском центре

Научный рукогодитель кандидат географических наук КУЛИКОВА И.А.

' Официальные оппоненты: доктор географических наук, профессор БАЙДАЛ М.Х. кандидат географических наук КРУЖКОВА Т.С.

Ведущая организация: Дальневосточный региональный научно-исследовательский

институт

Защита состоится 18 февраля 1992 г. в час. на заседании Специализированного совета К.02^.05.02 Ордена Ленина Гидрометеорологического научно-исследовательского центра по адресу: 123376, Москва, ул.Большевистская, д.9-13, Гидрометцентр.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Гидрометцентра СССР.

Авторэферат разослан /5"~ «имра 1992 г.

Ученый секретарь Специализированного совета

ОБЦАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Одной из важнейших задач Гидроиет-1укбы является изучений и разработка способов прогноза 18СНЫХ метеорологических явлений, в том числе засух и избыточно увлажнения. Успешное развитие народного хозчйства возиомно >лько при учете сложившихся и ожидаемих неблагоприятных явлений )годы. Особую актуальность приобретет изучение атмосферной за-ршливости на юге Дальнего Востока, где сосредоточеа! множество

г»

эмродоемких отраслей, рост экономически, показателей коирых в эльшой степени зависит от погодных условий. Из-за общепринятого редставления о муссонном климате засухи на Дальней Востоке долее время не исследовались. Поэтому существующие спос.бы ппогно-^ а атмосферной засушливости для указанной территории не удовле-воряют возрастающих потребностей экономики региона и нукдчются дальнейшем усовершенствовании и объективизации. Данное исследование выполнено по аспирантскому плану и в соот-етствии с темой УДК 551.50:551.577.38 Государственного комитета . по гидрометеорологии.

Целью диссертационной работч являлась разработка синоптико-татистического способа прогноза атмосферной засушливости на иге .альнего Востока на основе комплексного исследования особенностей 1иркуляции атмосферы и термического состояния подстилающей поверх-юсти с учетом результатов гидродинамических прогнозов.

Метод исследования - синоптико-^татистический. Статистическвя збрао'отка исходной информации производилась с использованием сорреляционного и дискриминантного анализа, пошаговой мнокествен-юй линейной регрессии и методов распознавания образов. Все рас-

чити и численные акоиеримонты вииолннли<;ь на ЭВМ "1<,С-10ь0" и аьм ро-368.

Научная ноииана. Исследованы особенности распределения параметра 5, на юге Дальнего Востока. С использованием лингвистических методов выполнена автоматическая классификация полей и рассмотрены синоптические процессы, определяющие условия их фор мирования. Проведен с.чавииаольный анализ полеР Si на юге Дальнего Востока и ь центральных внутренних районах США. Показано, что основными факторами, определяющими появление 38CjX или избыточного увлажнения на Дальнем Востоке являются муссонная циркуляция и термичрское состояние северной части Тихого океана. В южных районах возрастает роль гжного колебания и связанного с ним явления Эль-Ниньо.

Впервые для данной территории разработан объективный метод прогноза атмосферной засушливости и избыточного увлажнения на период с мая по август.

Практическая ценность работы. Раэработагные iрогностические схемы после оперативных испытаний будут использоваться Бюро погоди Л'КС Дальнего Востока для составления прогноза засух и избыточного увлажнения на май-евгуст.

Апробация работы. Результаты исследования изложены в семи статьях. Отдельные части докладывались на научнгх семинарах и кон ференцпях молодых ученых Гидрометцентра. Г- иелои ребота рас-

смотрена и одобрена на семинаре по долгосрочным прогнозам и анали эу мировгЧ погоды Гидрометцентра.

Структура и обьен работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, изложенных на 130 страницах. В работе имеется 9 таблиц и 36 рисунков. Список литературы содержит

[именований, в той числе 50 на иностранных языках. Общий обьем |боты составляет 145 страниц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРХАНИЕ РлБОТЫ

Во введении обосновывается актуальнооть выбранной темы; фор-лируются цель и задачи исследования, способы их реализации; атко излагается содержание каждой главы.

В п'фЛой глава дается анализ работ, посвященных проблеме атмос-рной засушливости и методам ее прогноза. Особое рнимание при ом уделяется территории Дальнего Востока. Выделены четыре ос-вных направления чередований: синоптическое, статистическое, дродинаиическое и 'гелиофизическое.

Синоптические методы основываются на анализе циркуляционных ловий в атмосфере в локальных районах или на полушарии. В раи-х данного направления выполнены работы Б.П.Мультановсного, Т.Пагавы, Г.Я.Вангенгейма, А.А.Гирса, А.Л.Каца, Д.А.Педя, .Немайеса, В.С.Пальыера, Р.К.Вериы, Т.Асакуры и др.

Статистические схемы прогноза атмосферной засушливости бпзи-нтся на регрессионном и дискриминантном уравнениях, распознании образов, анализе временных рядов.

Регрессионные схемы прогноза атмосферной засушливости предо

авланы в работах И.А.Куликовой, Г.М.Просекиной, Н.М.Захаровой,

о

М.Алешиной, А.И.Бострыкиной ч др. Дискрииинантные методы разра-тыеэлись Л.И.Башкировой, Д.А.Педем, А.А.Симоновым, Ц.Х.Байда-м и др. Работы статистического направления часто носят фориаль-Й характер, поэтому, в последнее время они, как правило обье-нпются с синопаическими в единое оиноптико-статистическое на-

правление. Большой вклад в развитие этих методов внесли А.В.Пропоров, И.Л.La{дал, А.С.Утешев, Г.Т.Селянинов, А.М.Алпатьев, Л.А.Педь, Дж.Зокер, М.К.ГэИх, С.Д.Дэйхел и др.

Гидродинамические методы являются наиболее фундаментальными и научно обоснованными. Результаты численного моделирования засу: с использованием различных версий глобальной модели общей циркуляции атмосферы представлены в работах А.Л.Моура и Дж.Шуклы, М.Миякоды, Дж.Квина и С.К.Фолланда, Б.Г.Ханта и X.Б.Гордона и др На пути реализации гидродинамических моделей крупномасштабных атмосферных процессов достигнут существенный прогресс. Однако по лученные выводы носят в основном диагностический характер и не могут использоваться для прогноза засух.

Проблема прогнозирования засух с учетом солнечной активности в различных ее проявлениях решалась М.Х.Байдалом, А.Л.Кац, Т.Б.Покровской, Г.Кирбаем (США), Ф.Бауэром (ФРГ) и др. Гедиофизи ческое прогнозирование засух ослохняется необходимостью знания ожидаемой солнечной активности, которая все еще прогнозируется слабо.

Анализ основных результатов исследований показывает, что наиболее целесообразным при разработке схем месячных прогнозов атмосферной засушливости является совместное использование синое тических и статистических методов с учетом гидродинамических прогнозов на пентаду и декаду.

Бо второй главе рассматриваются климатические особенности рас пределения засух и избыточного увлажнения на юге Дальнего Boctoi

Для количественного описания атмосферной засушливости использовался параметр 5j » предложенный Д.А.Педем:

S¡ = аХ_ _ AJL

6i 6»

да ьТ и &й - аномалии температуры воздуха и сумы осадков ля 1 -тоП станции, 6\ и б< - их средний квадратическив гклонения. Индекс 5| рассчитывался для станции юга Дадь-эго Востока за период с марта по август 1940-1965 гг.

Параметр 5| определенным образом связан с урожайностью риса сои. Значения коэффициентов корреляции для риса максимальные марте и июле и составляют соответственно 0,5 и 0,6, дп сои -мае и июне- 0,80. Чем больше (меньше) значения индекса ,

зм меньше (больие) урожайность риса и сои. Полученные эавислмос-и подтверндают целесообразность параметризации атмосферной за-ушливости на юге Дальнего Востока индексом 5| .

На следующем этапе исследовались пространственно-временные вменения параметра 5'| и его основных статистических характе-истик. Пространственное распределение стандартного отклонения 5-, мало изменяется от месяца к месяцу. Поля максимальных и инимальных значений 51 определяются развитием летнего дальне-осточного муссона. Во время перестройки атмосферной циркуляции апрель-май) наиболее подвержены засухам прибрежные районы. В юна, когда устанавливается летний муссон в этих районах воли-а угроза сильного избыточного увлажнения, которая постепенно иеныпается к осени. Рассмотрена вероятность возникновения атмос-ерних засух ( | 5( I > 2,0). Во все летние месяцы существуют оны, для которых вероятность возникновения засух и избыточного влаанения превышает 10$. Наиболее благоприятными для земледе-ия районами являются Приханкайская низменность в Приморье, юг абаровского края и восточная часть Амурской области.

Для разработки метода прогноза засух и избыточного увлажнения роводилась типизация полей 5| с использованием лингвистических

I

или структурных методов. Предлагаемый язык имеет простейшую грам матику: описание изображения в ней есть перечисление того, какие характерные фрагменты в каком "месте" расположены. Характерными фрагментами считались: - степень аномальности полей 5i . определяемая с помощью покаэчтеля Н.А.Багрова:

I) J_V ( 5 « = Т»Г£ \ б) )

где гп - общее число точек поля;

- знак поля характеризуемый отношением: •

Р= ^

r m

где пн -1 число точек с положительной акомалией;

- внутренняя структура изображения, представленная средними квадратическиии значениями первой производной от Si по пространственной координате х , осредненной в интервале ? :

В качестве исходиой информации для типизации использовались значения Si , заданные в 24 точках более или менее равномерно расположенных в пределах территории юга Дальнего Востока эа период с 1940 по 1985 гг с чая по август, т.е. X = (Xj,... , Х2^). Территория разбивалась на четыре части, для каждой из которых рассчитывались значения параметров К, F, РЕ. В зависимости от наличия или отсутствия в квадрате К > Кср, Р > Pep, PR > Pi!c изображению присваивалось значение +1 или -I, т.е. было выполнено следующее преобразование вектора X = (Xj, Х^, ... , Xg^):

Отождествляя значения признвков со значениями координат прострем ства Хемминга, в качестве ие£Ы сходства между объектами использовалось расстояние:

Rty.. уЛ - l у|()\

'Д0 i , j = I, 2, ... , ad - число рассматриваемых попей.

С помощью алгоритма Б.А.Головкина дли каждого месяца выделе-ю три типа полай 5> • существенно различающихся между собой, s первом типе в пределах рассматриваемой территории преооладаит 1трицателыше значения и значительные аномалии , во втором -тлсжительные значения и большие градиенты 5i , Третий тип аракторизуетсч незначительный!! аномалиями и небольшими градием-аии 5i . Наблюдаются и положительные и отрицательные значе-

ия 5« .

Для изучения сонрнжеш.зсти засушливых явлений проводился равнителышй анализ полей Si на юге Дальнего Востока .i л ODA.

помощью корреляционного анализа определены районы, где связи ежду значениями 5 i в СССР и США являются статистически значи-ыаи в пределах 10$-го уровня значимости. В целях синоптической нтирире-гации полученных зависимостей определялись характерные ерты циркуляции атмосфера при засухах и при избыточном увлак-ении. Региональные изменения циркуляции атмосферы тесно связаны глобальными и могут рассматриваться как результат действия зпловых машин первого и второго родл. Ь первом случае проявле-ле положительных аномалий давления в районе але.утсчого миньму-1 и отрицательных в районе тихоокеанского максимума приводит уменьшению градиента экватор-полис и ослаблению зональной ппр->лчции атмосферы. В результате циклиничес ;ая деятельность на эрритории Северной Америки. ослаблена и вероятность наступления 1 с у х и увеличивается. Тепловая мешана второго рода является ос-^внии регулятором муссонной деятельности па юге Дальнего Еоото-1. При наличии положительных аномалий давления на юге Дальнего

9

Востока и отрицательных в районе Тихого океана происходит ослабление муссонной циркуляции, благоприятствующее появлению засух.

Для отыскания более тесных зависимостей между значениями на Дальнем Востоке и 5| на территории, США применялся метод канонических корреляций, с помощью которого можно предсказывать некоторую линейную комбинацию значений 5» . Коэффициенты канонической корреляции не только для первой, но и для второй пары комбинаций существенно превосходят максимальный элемент исходной нросскорреляционной матрицы и колеблются в пределах 0,6х + 0,87.

с ,

Рассчитаны и проанализированы временные тренды индекса 5* в СССР и США с мая по август. Значимость трендов определялась с помощью критерия серий. Рост индекса засушливости, который наблюдается в Приморском крае в период с мая по июль, можно считать поле иительной тенденцией, благоприятствующей повышению урожайности

сельскохозяйственных культур в условиях муссонного климата. Нао-

*

борот, для внутренних районов США наличие положительного тренда в июне-июле означает увеличение вероятности появления здясь засух и, следовательно, является неблагоприятным по отношению к сельскому хозяйству.

В третьей главе рассмотрены основные факторы формирования атмосферной засушливости на юге Дальнего Востока и способы их пара метризации. Особое внимание уделяется муссонной циркуляции и тер иическому состоянию северной части Тихого океана.

Определены типовые траектории циклонов и антицикловов при засухах и избыточном увлажнении. В засушливые годы антициклоны перемещаются с запада или се°веро-запада через территорию Приморского края на район Японского аоря и восточную часть Тихого океа на. Циклоническая деятельность_развивается в>районах р.Амура и

шовьев р. Енисея и Лени. В случае избыточного увлаыншшн цикло-!ческая деятельаость преобладает над Японский море« и сго-запа-ш Охотского коря. Наблюдиется смещение виткцшслоиоь со средно-> течения р.Енисоя к верховьям р. Амура и на Охотское ыоре. Ви->д антициклонических образований на Охотекои море приводит к ¡иленип области высокого давления лад Охотский ыор&м, что обус-)вливает вынос холодного и близкого к насыщению воздуха на тор-'.торию Дальнего Востока. Активный ыеждушфотниИ обмен приводит резкому обострению полярного фронта и формированию избыточного злавнения.

Зависииость параметра Si от циркуляции в средней тропосфере »впивалась с помощью коэффициентов корреляции циаду значениями 5i и аномалиями геопотенциала изобарической поверхности 500 rila i Hjqq). Коэффициенты корреляции между 5i и ¿ %qo во все лние месяцы оказались статистически незначимыми (в синхронные роки). Это указывает на своеобразный характер засух на рге Даль-зго Востока (в отличие от Европейской территории Союза, Казахста-ä, Западной Сибири). По-видимому, основной вклад в формирование icyx и избыточного увлажнения вносит дальневосточный муссон, эртикальная протяженность которого до 3 км.

Для определения связи между 5¡ и икркуляцизй в ьорхнай тро-эсфере рассматривалось иестоположонне центра циркуиг.ол рного ахря иа уровне изобарической поверхности 200 гПя. исследование роводилось для экстремальных значений Ь\ ( I 5 i 1 > 2,0). Ока-}лось, что синхронные зависимости и асинхронные со сдвигов i, 2,... эсяцов отсутствуй?. Существует связь меаду 5¡ ^ местополоне-аем центра ЦПВ в ноябре предшествующего года (т.е. за 7 месяцев), зред экстремальными засухами дальневосточная высотная лодбине

в ноябре значительно развита б меридиональной направлении, ее ось ориентирована на районы Приморского и Хабаровского краев, центр Ц1Ш расположен юго-восточнее среднего многолетнего положении. Перед избыточным увлажнением центр ЦПБ смещен в направленш

\

полюса. Полученные зависимости моано использовать при составлении сворхдолгосрочных прогнозов засух и избыточного увлажнения.

Влияние муссонной циркуляции на атмосферную засушливость на юге Дальнего Востока изучалось с помощью индекса муссонности G предложенного H.H.Кузнецовой, Д.А.Педем, В.П.Садоковым и предси ляющего разность между давлением, осредненным по площади каждоп из двух квадратов, связанных с основными центрами действия атмо< форы второго е.с.р. (90-140° в.д., 40-60°с.ш., 140-170° в.д., 40-60° с.ш.):

G=р,-а, p,=T-,tp"

где П - число узлов географической сетки в 1-ом и 2-ом района: Р, и Pj - атмосферное давление в I и j точках« расположении в узлах географической сетки.

Индекс G рассчитывался по данньш о высотах изобарических поверхностей 1000, 850, 700 гПа с марта по август 1950-1985 гг. Козффицизнты корреляции между Q и 5 i вычислялись для сд^иго 0,1 и 2 месяца. В синхронные сроки наименьшие коэффициенты корр ляции отмечены во время сиены зимнего муссона на летний (май), июне, июле и августе коэффициенты значимые, причем, чем ивтевси нее муссон, тем меньше интенсивность засухи, что соответствует физическому представлению о природе засух и муссонной циркуляци Результаты расчетов для сдвигов I и 2 месяца показали, что усил ние зимнего муссона вызывает засухи, а усиление летнего муссона избыточное уЕлаж»пние. 12.

Изучена пространственная изменчивость коэффициентов корреляции между Ь и 5( Наибольшее влияние на формирование засух и избыточного увлажнения оказывают муссоны в Приморском, Хабаровском краях и на побережье Охотского моря ( 7 = 0,8). По мере продвижения вглубь континента влияние муссонной циркуляции уменьшается.

Е целях определения роли тармического состояния северной части Тихого океана для каждого выделенного с помощью автоматической классификации типа 5'| строились осредненные распределения аномалии температуры поверхности воды ( л Т,) и определялась степень их однородности по р . Районы, в которых значения ^ > 0,6 считались информативными. Синхронные связи между 51 и Л* в большинстве случаев отсутствуют. Асинхронные связи (со сдвигом 1 месяц) статистически значимы во все летние месяцы, т.е. атмосферная засушливость формируется не внезапно, а является следствием предшествующих крупномасштабных процессов. Анализ полей аномалий температуры поверхности воды северной части Тихого океана показал, что каждому типу 5| соответствует свое конкретное распределение К . Максимальные различия в термическом режиме подстилающей поверхности отмечаются перед возникновением противоположных типов 5) (первого и второго). Наиболее информативные районы расположены в северном кольца течений Тихого океана и в районах Курило-Кам-чатского и течения Ойясио.

В четвертой главе предлагается синоптико-статистический способ месячного прогноза параметра 5'| с нулевой заблаговременнос-тьц. Одним из возможных путей решения этой проблемы на современна этапе является построение системы интерпретации гидродинамических прогнозов на базе регрессионного и дискриминантного анализа.

Ь общей виде уравиение линейной регрессионной иодели представляется следующим обрааом:

1>, = *' ь + ^

где Si - ожидаемое значение параметра 5i на i -той станции; b - ( bi Ц )- вектор коэффициентов регрессии, вычисленных методой наименьших квадратов, I = ( Х^,..., Хр) -вектор-предсказатель, Í» - вектор ошибок.

Б качестве исходной информации использовались средние месячные аначения параметра Si дли 4В станций, расположенных на юге Дальнего Востока за период о 1ЭЬ8 по 19S5 гг. В целях увеличения обьема выборки два смежных месяца объединялись в один массив (иай-июкь; июль-август). Таким образом, длина ряда наблюдений составила 56 случаев.

Основный предиктором являлась полученная с помощью численных методов прогностическая декадная аномалия температуры воздуха ( д Тд ). На зависимом материале использовалась фактическая аномалия температуры воздуха первой декады. Остальные предикторы выбирались в соответствии с гипотезой, согласно которой формирование полей атмосферной засушливости определяется циркуляцией атмосферы и термическим состоянием подстилающей поверхности. В качестве параметров атмосферной циркуляции использовались: индекс Е.Н.Блиновой X , характериаующий интенсивность зонального переноса на уровне поверхности 500 гПа, индексы А.Л.Каца J3 и Зи индекс Д.А.Педя Í1 для стратосферы, а также параметры ИВФЗ, положение которой на северном полушарии определялось средними месячными значениями широты ¥ и ее средниии квадратическими отклонениями на уровне поверхности 500 гПа. Региональные особенности климата и глобальные изменения общей циркуляции атмосферы харак-

геризовалнсь соответственно индексом муссонности G и индексом Зжного Колебания -SOI . Лараметрпми, от[ажающими термическое ¡остояние подстилающей поверхности, служили градиенты средней «есячной температуры поверхности води для трех акваторий: север-юй ( N Л ) и южной (SA ) части Северной Атлантики и север-10Й части Тихого океана (РО). Полный список потенциальных предикторов представлялся следующим обрезом:

I. . АТл " 16. S(W-E)SA

2. X 17.

3. Зъ ' 18. SCSW-SE)«

k Jm 19.

5. я 20. S(SW-NE)sk

6. б» 21. J su

7. ч 22. 8(n-bv

8. S(N-S)n* 23. 8(W-E)Po

9. 8(w-ew ¿4. 8(nw-nev

10. 8(nw-ne)n* 25. &(SW-SE)?O

II. 8(sw-se)nk 26. S( ïJ W-SE)po

12. 8(NW-SE)n» 27. 8(SW -NE)f0

13. 8 (SW-HEV 28. D po

14. Jma 29. Б

15. SU-S)« 30. SOI

Задача выбора наилучшего подмножества регрессионных переменных решалась посредством процедуры просеивания. Из-за ограниченности длины ряда наблюдений, окончательная размерность вектора У была принята равной 5.

В зависимости от условий формирования полей 5| на юге Дальнего Востока выдел°но 3 (в мае-июне) и 4 (в июле-августе) района,

для каждого из которых определен иной набор информативных предикторов.

Ь северной части (район i) наиболее информативным параметром является j , ое значимость уменьшается с севера на юг и одновременно возрастает роль других факторо? - циркуляции атмосферы и термического состояния подстилающей поверхности. Среди характеристик циркуляции атмосферы наиболее информативным параметром является индекс зонального переноса Jj . Влияние стра-тосфоры в летние время, как правило, незначительно.

На юге рассматриваемой территории основные изменения параметра определяются колебаниями месячных сумм осадков, которые, в свою очередь, зависят от ряда факторов. Для района 2 наиболее информативными являются градиенты температуры воды в райончх Куро-сио, Ойясио, Северотихоокеанского и Калифорнийского течений. Для прибрежной части (район 3) основной вклад в формирование полей

Si вносят муссопиость и Южное Колебннио. В июле-августе выделяется еще один центральный район в котором наиболее информативный предиктор - 3 i .

Ка-ество прогнозов, составленных с помощью множественной линейной регрессии, удовлетворитьльное. Средние оценки по ьсей территории на зависимом материале J » 0,58; Q а 0,65. На независимом (1987-1990 гг.) - j> 0,54; Q с 0,60, что свидетельствует об устойчивости схемы.

Регрессионные схемы позволяют прогнозировать лишь близкие к норме значения Si . Поэтому существенный инферес представляет разработка дискриминантних методов прогноза. Ввиду большей простоты и устойчивости к нарушениям предположений о нормальности были использованы линейные процедуры дискриминантного анализа. 1С

, Пои построении дискримичантных схем прогноза необходимо прежде всего область изменения вектора $'1 подвергнуть дискретизации, т.е. разбиению на Фазы. В этих целях для каждой станции строились эмпирические кривые плотности распределения вероятностей

5| . Выделены три равновероятные градации примерно одинаковые для каждой станции: 1,0; -1,0 « ^ 1,0; < -1,0.

Трехфазовый прогноз заменялся последовательностью альтернативных. Для разделения классов Л\ ( 1,0) и "г ( Ь| < 1,0)

с законами распределения соответственно N (ц, , 21 ) и N ( |1/г ,51 ) использовался выборочный аналог дискриминантной функции

где векторы » ^ и $ наилучшие оценки |и, , и Е.

соответственно.

В случае двух равновероятных генеральных совокупностей, которые имеют одинаковые цены ошибочных классификаций, решающее правило состоит в следующем:

И,: \ (*>«=»

Оценки вероятности правильных прогнозов по частоте на зависимом материале в среднем колеблются от 0,63 до 0,65, на независимом 0,54 * 0,60.

На следующем этапе были рассмотрены возможности повышения эффективности дискриминантной схемы за счет использования результатов автоматической классификации полей 51 . Оценки вероятности правильных прогнозов по частоте I, 2 и 3 классов на зависимом мчтериале соответственно равны 0,76; 0,73 и 0,62; на независимом 0,67; 0,65; 0,58.

Наилучшие оценки как на зависимом, так и на независимом мате-

риале получены для дискриминантной схемы с использованием автоматической классификации полей 5'| . Эта модель дает возможность прогнозировать поля 51 со значительной аномальностью ¿,0). Рех'рессионный способ прогноза и дискриминантный, основанный на использовании точечной инфорыации следует считать допол

ь

нительными.

В заключении сформулированы основные результаты исследования:

1. Изучены пространственно-временные изменения параметра атмос фарной засушливости и его основных статистических характеристик, определены районы наиболее благоприятные для земледелия.

2. С применением лингвистических методов выполнена автоматическая классификация полей . Для каждого месяца получены три класса атмосферной засушливости.

3. Проведен сравнительный анализ полей 5; на юге Дальнего Востока и в центральных внутренних районах США. С помощью корреляционного анализа выделены районы, где связи являются статистически значимыми. Рассчитаны и проанализированы временные тренды индекса в СССР (Приморье) и в США.

Ц. Рассмотрены циркуляционные условия формирования засух и избыточного увлажнения. Определены типовые траектории циклонов и антициклонов, при которых наблюдаются засухи или избыточное увлажнение.

5. Показано существование тесных зависимостей между индексом муссонности Ц и параметром в синхронные и асинхронные (со сдвигом I и 2 месяца) сроки. Пространственное распределение коэффициентов корреляции позволило выделить районы с наибольшей вависимостыо засух от интенсивности муссона.

6. Выявлены связи между местоположением циркумполярного вихря

на уровне 200 гПа в ноябре предшествующего года и знпчониями \bil > 2,0. Данные зависимости могут быть использованы при составлении сверхдолгосрочных прогнозов ззсух на юге Дальнего Востока.

7. Рассмотрена роль термического состояния северной части Ти-кого океана в формировании полей . Наиболее информативные районы расположены в северном кольце течений Тихого океана и в районе течений Ойясио и Курило-Камчатского.

8. Разработаны синоптико-статистич'зские схемы месячного прогноза параметра Si на базе регрессионного и дискриминантного анализа. С помощью процедуры просеивания определены наиболее информативные в рамках предложенных моделей предсказатели.

9. Результаты испытания регрессионных и дискриминантных схем ía зависимом материале можно признать удовлетворительными.

На независимом материале J987-I990 гг. оценки прогнозов в слу-?ае наилучших моделей изменяются в пределах + 0,67.

1С. После прохождения оперативных испытаний результаты выполненного исследования могут быть использованы при составлении ме-зячных прогнозов атмосферной засушливости на юге Дальнего Востока : нулевой заблаговременностью.

По материалам диссертации опубликованы работы:

[. Куликова И.А., Тарасова Е.В. Климатические особенности атмосферной засушливости на территории Приморского края. - Тр. Гидрометцентра СССР, 1991, вып.313. I. Тарасова Е.В. Классификация атмосферных зесух и избыточного

увлажнения на юге Дальнего Востока. - Деп. ВИНИТИ 14.11.1950, № 57I7-B90.

3. Тарасова Е.В. Цногопараметрическая схема прогноза атмосферных засух на юге Дальнего Востока. -Деп. ВНИИГНИ-МЦД 08.08.1991, - 1095-гы91. Тарасова Е.В. О выборе обьективного критерия для характеристики атмосферной засушливости в Приморском крае. - Тр.Гидрометцентра СССР, 1991, вып.315.

5. Тарасова Е.В. О связи атмосферной засушливости на юге Дальне-

го Востока и на территории США. - Деп. ВНИИГМИ-МЦД 08.08.1991 К: 1094-га 91.

6. Тарасова Е.В. Применение линейного дискрииинантного анализа

для прогноза атмосферной засухи на юге Дальнего Востока. -Деп. ВНИИГМИ-МЦД 08.08.1991, - № 1096-гм 91.

7. Тарасова Е.В. Роль цуссонной циркуляции в формировании засух

и избыточного увлажнения на юге Дальнего Востока. - Деп. ВИНИТИ 14.11.1990, - № 5718-В90.

7 -х (1 ¡>

2.0