Изменчивость ледовых условий дальневосточных (Охотское, Японское, Берингово) морей и их прогноз

Плотников, Владимир Викторович

Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Изменчивость ледовых условий дальневосточных (Охотское, Японское, Берингово) морей и их прогноз
ВАК РФ 11.00.08, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Изменчивость ледовых условий дальневосточных (Охотское, Японское, Берингово) морей и их прогноз"

Н"ь Ой' —

, . На правах рукописи

о ил 1 т^о

ПЛОТНИКОВ Владимир Викторович

Изменчивость ледовых условий дальневосточных (Охотское, Японское, Берингово) морей и их прогноз.

(специальность: П.ОО.ОВ-Океанодогкя)

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора географических наук

Владивосток - 1996

Работа выполнена в Тихоокеанском океаногическом институте ДВО РАН и в Дальневосточном гидрометеорологическом научно-исследовательском институте Федеральной службы России по гйдрометеорологии и мониторингу окружающей среды

Официальные оппоненты:

доктор географических наук, профессор Слепцов-Шевлевич Б.А.

доктор географических наук, профессор Якунин Л.П.

доктор географических наук, профессор Дашко Н.А. '

Ведущая организация - Арктический и антарктический научш исследовательский инстшуг.

Защита состоится " " сентября 1996 г. в " " часов на заседай! диссертационного совета Д 002.06.09 при Президиуме ДВО РАН ] адресу: 690041, г. Владивосток, ул. Балтийская, 43, ТОЙ ДВО РАН. С диссертацией можно ознакомиться в центральной библиотеке ДЕ РАН по адресу: 690022, г. Владивосток, проспект Столетия Владивостоь 159, ДВШ.

Автореферат разослан " " 1996 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат географических наук

В.Н. НОВОЖИЛО!

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Дальневосточные моря являются важной

транспортной артерией и богатейшей промысловой зоной. Однако, наличие----------

сезонного ледяного покрова во многом препятствует эффективному их освоению. Практически все виды хозяйственной деятельности на морях, а также решение ряда задач долгосрочных гидрометеорологических прогнозов на дальневосточном регионе, во многом зависят от знания ледовой обстановки и возможности ее прогнозирования. Последнее диктуется тем, что ледяной покров, образующийся вследствие сложных механизмов взаимодействия атмосферы и океана, в свою очередь существенно влияет на формирование климата и погоды, термического режима вод, изменение течений и другие гидрометеорологические процессы.

Целя и задачи исследования. На основе комплексного исследования изменчивости ледовых условий дальневосточных (Охотское, Японское, Берингово) морей, а также гидрометеорологических факторов их определяющих, сформулировать и обосновать научно-практические положения, совокупность которых представляет теоретическое обобщение и решение проблемы гидрометеорологического (ледового) обеспечения морских отраслей промышленности дальневосточного региона.

Для достижения цели последовательно решались следующие задачи:

- сформировать архив (на технических носителях) ледовой информации, включающий основные сведения о ледовых условиях на дальневосточных морях за максимально возможный период наблюдений, а также гидрометеорологических факторах, их определяющих;

- провести анализ комплекса пространственно-временных связей между ледовыми условиями и факторами, их формирующими;

- оценить связность ледовых условий на дальневосточных морях, их пространственную, внутрисезонную и многолетнюю изменчивость;

- разработать и реализовать комплексную схему, включающую набор физико - статистических и вероятностных моделей для прогноза ледовых характеристик с заданной заблаговременностью, а также выполнить ряд экспериментальных расчетов для оценки эффективности полученных моделей.

Методы исследования. В методологическом отношении исследование изменчивости и прогноз ледовых условий дальневосточных морей основывается на представлениях о взаимодействие океана-леданого покрова-атмосферы как единой термодинамической системы с комплексом

прямых и обратных связей. При этом исследования проводились как в пространстве реальных величин, так и вероятностных отношений. В результате реализовывались как физико-статистические, так и вероятностные методы прогнозов.

Обзор и анализ пространственно-временной изменчивости ледовых условий позволил выявить зоны максимальной изменчивости ледовых характеристик, оценить их масштабы и предполагаемый характер формирования, определить возможные периоды заблаговременности.

При разработке прогностической схемы постулировались следующие положения:

- ледовые условия на дальневосточном бассейне предсказуемы, что подтверждается наличием так называемых "механизмов заблаговременности" или цепочек связей между различными гидрометеорологическими процессами, одним из звеньев которой является ледяной покров. Эти механизмы выражают как прямую, так и косвенную зависимость отдельных звеньев в цепочке следующих друг за другом явлений в течение определенного времени;

- существующие сдвиги во времени между ледовыми, атмосферными и гидросферными процессами позволяют предположить возможность прогноза ледовых характеристик на морях, используя в качестве

предикторов опережающие по развитию группы гидрометеорологических факторов или учитывая внутреннюю цикличность процессов;

-__наличие__достаточно выраженных связей между ледовыми

процессами,развивающимися на отдельных морях, позволяет предположить возможность исследования и прогноза комплекса ледовых характеристик одновременно для всей совокупности морей дальневосточного бассейна.

Разработка методов анализа и прогноза свелась к задачам исследования разномасштабной изменчивости ледовых условий, выявления системы гидрометеорологических параметров, определяющих эту изменчивость, анализу пространственно-временных связей и определению областей, процессы в которых существенно влияют на ледовые условия как всего региона так и отдельных морей, формулировке прогностического алгоритма, его реализации и экспериментальной проверке.

Исследование общих закономерностей ледового режима показало, что ледовые условия дальневосточных морей отличаются значительной пространственно-временной изменчивостью, формирующейся под влиянием крупномасштабных атмосферных и гидросферных процессов. Основными факторами, определяющими изменчивость ледовых условий на морях, являются характеристики крупномасштабной атмосферной циркуляции, конкретная барическая обстановка и термический режим окружающих вод. Кроме этого существенное влияние, особенно во второй половине ледового периода, оказывает инерция ледовых процессов. Для долгосрочных прогнозов определенное значение могут иметь существующие скрытые многолетние периодичности ледовых процессов, связанные с природными циклами.

Область, термодинамические процессы в которой необходимо учитывать при выработке прогностических рекомендаций зависит от желаемой

заблаговременности прогнозов. При заблаговременности прогнозов до трех декад, как правило, можно ограничиться территорией 100° - 170° в.д., 30°-80° с.ш.. С увеличением 'заблаговременности эту область необходимо расширять, и характер атмосферных процессов учитывать уже практически по всему северному полушарию.

Наличие современных быстродействующих ПЭВМ позволило реализовать достаточно полные алгоритмы перебора возможных вариантов при отыскании оптимальной совокупности предикторов и вида прогностической зависимости для последующего прогноза.

Неустойчивость прогностических связей во времени заставляет считать необходимым постоянную корректировку получаемых зависимостей с учетом меняющейся информации. Удовлетворение этою требования приводит к адаптивной схеме прогноза.

Научная новизна исследования. В соответствии с поставленной целью в работе впервые в практике ледовых исследований и прогнозов для дальневосточных морей использован системный подход к данной проблеме, рассматривающий эволюцию состояния ледяного покрова как всей системы морей дальневосточного бассейна в целом, так и отдельных ее составляющих.

Впервые на большом историческом архиве подробно исследуется характер внутрисезонной и многолетней изменчивости ледовых условий, а также проводится оценка синхронных и асинхронных связей между ледовитостями системы дальневосточных морей. Наряду с всесторонним анализом изменчивости ледовитостей морей исследуется статистическая струюура полей ледовых элементов (сплоченность, возраст, формы, положение кромки льда и границы тяжелого льда) и делаются выводы, касающиеся причин, формирующих основные особенности этой структуры.

Реализуя принципы системнбго подхода, был разработан и внедрен прогностический комплекс, позволяющий с единых позиций подойти к прогнозу различных ледовых характеристик, объективно оценить совокупность сформирующих ледовые условия факторов и включающий набор физико-статистических л вероятностных моделей прогноза различных ледовых характеристик с заблаговременностью от одной декады до нескольких лет. Одним из достоинств реализуемых моделей является возможность прогноза в режиме адаптации, что позволяет в какой-то мере учесть нестационарность природных процессов.

Впервые для получения статистических зависимостей при решении задач ледовых прогнозов на дальневосточных морях были использованы различные критерии согласия, реализованные в алгоритмах многоцелевой оптимизации.

Самостоятельный научный и практический интерес представляют также сведения, касающиеся методологии численного представления полей

ледовых характеристик на морях , включающие алгоршмы и профам.мы восстановления пропущенных значений.

Кроме того в работе последовательно обобщены и систематизированы (в

виде архива, представленного на технических носителях) наблюдения за

ледяным покровом дальневосточных морей с 1960 по1993 гг., а также материалы предшествующих исследований (в виде библиографии).

Выполненные экспериментальные расчеты показали достаточную адекватность прогностических моделей рассматриваемому природному объекту (ледовым условиям дальневосточных морей) и, как следствие, хорошую согласованность прогностических результатов с фактическими величинами, что свидетельствует о перспективности данного направления

исследования и позволяет рекомендовать основные результаты и методики для практического использования.

Решение каждой из этих задач имело самостоятельное научное и практическое значение на различных этапах многолетних исследований автора.

На защиту выносится:

1. Ледовые условия дальневосточных морей находятся в тесной взаимосвязи между собой и отличаются большой пространстенно-временной изменчивостью.

2. Эта изменчивость в значительной мере определяется крупномасштабными процессами, происходящими в атмосфере и океане.

3. Между ледовыми условиями, атмосферными и гидросферными процессами существуют разнопериодные асинхронные связи, что предполагает создание иерархической системы прогноза совокупности ледовых характеристик на дальневосточных морях.

4. Предлагается методология и конкретные, доведенные до практического внедрения статистические и вероятностные модели прогноза ледовых характеристик.

5. Методика использования алгоритмов многоцелевой оптимизации при решении задач ледовых прогнозов.

Практическая значимость работы. Результаты, полученные в работе, имеют важное народно-хозяйственное значение и могут быть использованы при:

а) планировании любых морских операций на дальневосточных морях в холодный период года;

б) дальнейшей разработке методов прогнозов ледовых и гидрометеорологических условий;

в) создании и развитии современной системы научно-оперативного гидрометеорологического обеспечения народно-хозяйственных мероприятий на

дальневосточном регионе;

г) оценке разномасштабной климатической изменчивости ледовых условий дальневосточных морей;

д) в моделях диагноза и прогноза погоды и климата дальневосточного региона, где в качестве составляющих учитывается ледяной покров;

е) для исследования и прогноза ледовых условий на других замерзающих морях, так как учет региональных особенностей в основном осуществляется заданием исходных информационных массивов.

Отдельные результаты исследования в настоящее время уже успешно используются в практической деятельности прогностических подразделений гидрометслужбы Дальнего Востока, ТИНРО, СахНИПиморнефть и т.д. Результаты работы вошли в коллективные монографии по гидрометеорологии и гидрохимии дальневосточных морей, в "Руководство по морским гидрологическим прогнозам", а также были использованы при издании гидрометеорологических карт и атласов гидрометеорологических параметров дальневосточных морей.

Личный вклад автора. Основные результаты получены автором лично в процессе его работы над плановыми и инициативными темами. Автором собраны, обработаны и проанализированы имеющиеся материалы о характере ледовых условий на дальневосточных морях и основных гидрометеорологических факторах, их определяющих. Приведены обоснования и реализован ряд прикладных программ для исследования и прогноза ледовых характеристик на морях. Все это позволило автору решить поставленные в работе вопросы: детализировать ряд характеристик, обнаружить новые закономерности, предложить ряд методик для прогноза комплекса ледовых

характеристик на морях и дать рекомендации по практическому использованию результатов.

Апробация работы. Основные результаты выполненных исследований докладывались на научных семинарах и заседаниях Ученых Советов ДВНИГМИ,(Владивосток, 1976-1995 гг), ТОЙ ДВО РАН (Владивосток,1981,1995 гг), на научных семинарах кафедры океанологии ДВГУ (Владивосток, 1980-1988 гг.), на научных семинарах в ААНИИ (Ленинград,1980, 1987, 1995 гг.) и в Гидрометцентре СССР (Москва,1981, 1995), на Всесоюзных конференциях по промысловой океанографии (Калининград, 1979, Владивосток, 1991), на IY Всесоюзной конференции "Мировой океан" (Владивосток, 1983), на Всесоюзном совещании "Ледовые прогнозы и расчеты" (Ленинград,1984), на Всесоюзном совещании "Исследование и рациональное использование биоресурсов дальневосточных и северных морей" (Владивосток, 1985), на Всесоюзной конференции "Морские льды и хозяйственная деятельность на шельфе" (Мурманск, 1989), на Ш съезде сов. океанологов (Ленинград, 1987), на Ш Всесоюз. конф. по проблемам промыслового прогнозирования (Мурманск, 1986),на Международной конференции по Японскому и Охотскому морям (Находка, 1989), на III годовой конференции "PICES" (Япония, Немуро, 1994) и т.п.

В дополнение можно отметить, что за цикл работ в области исследования и прогноза льда на Охотском море в 1982 году автор был удостоин премии Приморского комсомола.

Публикации. По теме диссертации опубликовано свыше 50 работ, в том числе и за рубежом.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения трех глав, заключения и списка литературы, включающего 163 наименования. Объем работы 201 страница, 34 рисунка и 22 таблицы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проблемы, кратко дан критический обзор предшествующих исследований, формулируются цели и задачи исследования. Сжато излагается методика исследования, отмечается научная новизна и практическая значимость работы. Перечисляются основные положения, выносимые на защиту.

Первая глава состоит из четырех разделов.

В первом - описывается архив ледовой информации, используемый для достижения поставленных в работе задач.

Исходной информацией при исследовании пространственно-временной изменчивости и прогнозе ледовых условий на дальневосточных морях послужили:

- карты ледовых авиаразведок над дальневосточными морями;

гидрометеорологические ежемесячники (ежегодники) по

дальневосточному региону, содержащие данные прибрежных гидрометеорологических станций и постов;

- спутниковые снимки ледяного покрова морен, получаемые с ИСЗ серий "Г*ЮАА", "Метеор", "Космос" и т.п.

В качестве дополнительной информации привлекались прибрежные радиолокационные и вертолетные наблюдения за дрейфом льда, попутные судовые наблюдения, сведения, получаемые при исследованиях на ледовых полигонах, и т.д.

По этим данным определялись декадные значения ледотпостей, выделялись зоны, занятые тяжелым льдом, и подсчитывалась их площадь, снимались значения различных ледовых характеристик ( сплоченность, возраст, формы лада и т.д ), при необходимости выделялись области с заданными ледовыми условиями.

Для численного представления положения кромки льда или границ зон с различными ледовыми характеристиками использовалась система фиксированных направлений, когда положение кромки льда аппроксимируется точками пересечения реальной кромки с определенным образом выбранными направлениями. При этом детализация положения кромки или границ зон различных ледовых характеристик может как угодно варьироваться в зависимости от дискретности выбранных направлений (Яковлев В.Н., 1964, Плотников В.В., 1987).

Для задания полей ледовых характеристик акватории морей разбивались на ряд сравнительно однородных районов. Осредненные в рамках выделенных районов значения ледовых элементов относились к центрам соответствующих районов. Степень детализации сведений о ледовых условиях в данном случае напрямую зависит от размеров элементарных ячеек сетки, которой покрывается акватория моря для снятия значений ледовых характеристик.

Значения сплоченности снимались непосредственно с ледовых карт в баллах. Для численного представления полей возраста и форм льда, сведения о которых задавались по градациям и обозначались на картах ледовых авиаразведок символами, применялась система индексации данных. При этом каждой градации присваивался свой цифровой код .

Вся терминология и понятия о ледовых явлениях, используемые в данной работе, соответствуют "Международной символике для морских ледовых карт и номенклатуре морских льдов",(1976).

По всем перечисленным характеристикам были сформированы временные реализации с дискретностью одна декада, начиная с 1960 года, которые были объединены в архив ледовой информации. Более ранние наблюдения в связи с их исходной неполнотой ( отсутствием ледовой информации ) и сложностью их критической оценки (в случае ее наличия)

использовались лишь для решения задач, связанных с многолетней изменчивостью.

Во втором разделе рассматривается пространственно-временная изменчивость "полей сплоченности, возраста и форм льда на Охотском и Беринговом морях. " " ~~ " -

Наиболее полное исследование ледового режима дальневосточных морен к настоящему времени выполнено Л.П. Якуниным (1984), которым были собраны, систематизированы и обработаны многолетние данные о характере ледовых процессов на морях и распределении основных ледовых характеристик, поэтому в работе приводятся лишь результаты исследований касающиеся пространственно-временной изменчивости этих полей, ставшие возможными за счет их численного представления.

Отмечается, что минимальная изменчивость полей сплоченности, возраста и форм льда приурочена к областям, где формирование ледяного покрова уже заканчивается и сплоченность достигает 9-10 баллов (в северных районах и закрытых заливах) или еще только начинается и льда очень мало (меньше 3-х баллов)- южные районы моря. Максимальная изменчивость сплоченности льда связана с областями 4-8 бальной сплоченности, где вклад динамического фактора (дрейф льда, взаимодействие между льдинами и т.д.) в перераспределение сплоченности максимален. В соответствии с этим зона максимальной изменчивости, следуя за смещениями зоны сплоченностью 4-8 баллов, в первой половине ледового сезона спускается к югу, а во второй - поднимается обратно на север. В апреле-мае вследствие активного разрушения льда эта зона расширяется и охватывает большую часть морей. Распределения средних квадратичеких отклонений полей сплоченности, возраста и форм льда весьма схожи между собой. Подобное сходство обусловлено связью исследуемых характеристик, распределения которых складываются под

воздействием одних и тех же факторов. Причем свои особенности накладывают и морфометрические характеристики бассейнов. Основные различия их распределений в полях сплоченности, возраста и форм льда выражаются в некотором смещении центров соответствующих изолиний. Эти различия связаны с тем, что поля форм льда преимущественно формируются под воздействием динамических причин, эволюция полей возраста льда определяется, главным образом, термическими факторами (формирование полей сплоченности складывается под воздействием как динамических, так и термических факторов) и в зонах, где максимально меняется сплоченность, основные изменения форм льда уже произошли, а изменения возраста еще не достигли максимального развития .

В третьем разделе проводится анализ сопряженности ледовых условий на дальневосточных морях.

Дальневосточные моря, расположенные на границе азиатского материка и Тихого океана, находятся под влиянием одних и тех же крупномасштабных атмосферных и гидросферных процессов

развивающихся на дальневосточном регионе. Эти процессы оказывают непосредственное воздействие на формирование ледяного покрова дальневосточных морей. В свою очередь формирующийся ледяной покров заметно влияет на характер этих процессов. Все это вызывает необходимость разработки единой методологической основы анализа и последующего прогноза гидрометеорологических процессов, включая и ледовые, происходящих в этих морях.

Объектом исследования выбрана ледовитость как наиболее наглядный, легко определяемый интегральный показатель ледовых условий в море.

В качестве исходных данных использовались средние декадные значения ледовитостей дальневосточных морей с 1960 г. по 1993 г. Временной интервал исследования охватывал период с декабря по май включительно

для Охотского и Берингова морей и с декабря по апрель - для Японского моря. Выбор именно таких периодов продиктован климатическими особенностями рассматриваемых акваторий.

Для оценки пространственно-временной сопряженности ледовых

условий строились корреляционные матрицы связи распределений--------

декадных ледовитостей Берингова, Охотского и Японского морей и с их помощью определялись численные показатели сопряженности ледовых условий.

а) Коэффициент сопряженности но знаку всех связей:

- К

рк! = -- ^ (1)

где и N. - количество прямых и обратных корреляционных связей, вычисленных по всей временной области значений ледовитостей для двух выделенных акваторий, N - обшее количество связей;

б) Коэффициент сопряженности по знаку значащих связей:

=----------, (2)

К,

где и №>зм - количество прямых и обратных, а УУ,,, - общее

количество корреляционных связей, превышающих критическое значение, рассчитанное при 95% уровне значимости.

Для более глубокого анализа взаимозависимости характеристик рассчитывались величины;

як1 = Е Г;*1 (ст/ а? /X от/ 2 Чк) = I т <*? / I сук), (3)

1,н м 1«! н 1=1

являющегося количественным показателем связности ледовых процессов двух морей с учетом их изменчивости.

Здесь о/ - среднее квадратическое отклонение ледовитости у'-й декады, /го объекта, N - количество декад, г^ - парный коэффициент корреляции ледовитости / - й декады / - го объекта относительно ледовитости у'-й декады к-го объекта. В совокупности с корреляционными матрицами, числовые оценки (1-3) в первом приближении достаточно подробно характеризуют сопряженность ледовых условий на дальневосточных морях, табл. 1.

Таблица 1

Интегральные оценки сопряженности ледовых условий дальневосточных морей

Тип связи Р Рзн ВР

Акватории

Охотское море - Берингово море - 0.70 -0.95 -0.37

Охотское море - Японское море 0.92 1.00 0.41

Берингово море - Японское море -0.41 -0.67 -0.13

Как следует из представленных оценок (табл.1), процессы эволюции ледяного покрова Охотского и Берингова морей находятся в противофазе, т.е. при активном развитии ледяного покрова на одном из морей следует ожидать слабого развития ледовых условий на другом. При этом интегральные показатели сопряженности для этой пары объектов достаточно показательны, а учет только значимых связей дает близкое к категорическому утверждение противофазности.

Процессы эволюции ледяного покрова Берингова и Японского морей в статистическом плане также находятся в противофазе. Однако характер этой

зависимости менее выражен, чем в случаях Охотского и Берингова или Охотского и Японского морей. В первую очередь это, по-видимому, связано с большой пространственной разобщенностью данных акваторий. Тем не менее показатели-сопряженности (табл.1) свидетельствуют о достаточной связности ледовых процессов, происходящих на них. ~

Процессы эволюции ледяного покрова Охотского и Японского морей имеют много общих особенностей и тесно связаны между собой. Связность определяется географической близостью этих акваторий, адекватностью циркуляционных факторов и рядом вторичных причин. Это подтверждается оценками сопряженности ледовых процессов на рассматриваемых акваториях (табл.1). Как и в предыдущем случае, значение оценок достаточно велики, а учет только значащих связей свидетельствует о безусловной положительной сопряженности процессов. Данное утверждение имеет конкретную физическую подоплеку и хорошо вписывается в общую схему макроциркуляционных особенностей Дальнего Востока (Якунин , 1966, БирюлинД970).

Отмеченные закономерности имеют обобщенный характер и свойственны в целом для всего рассматриваемого периода (с 1960 по 1993гг.). Конкретные же ситуации распределения ледовитостей в отдельные годы или даже некоторые периоды могут нарушать среднестатистические закономерности (табл.1), то есть, развитие ледовых процессов на Беринговом и Охотском (Японском) морях могут проходить одноналравленно. Наиболее ярко это проявилось в зимы 1973, 1975, 1989 1991 гг. и т.д. Анализ отклонений декадных ледовитостей от их средних многолетних значений за период с 1960 по 1993 гг. позволил предположить существование некоторых периодов с повышенной повторяемостью нарушения "принципа противофазное™" ледовых процессов в Беринговом и Охотском (Японском) морях. Исходя из этого в исходном ряду были

выделены четыре периода: 1964-1970 гг., 1978-1984 гг. с минимальной повторяемостью нарушения "принципа противофазности" и 1971-1977 гг., 1985-1991 гг. - с максимальной повторяемостью. Для последующего анализа взаимосвязи ледовых процессов по каждому из перечисленных периодов строились взаимокорреляционные матрицы и определялись показатели сопряженности р, характеризующие качественную картину взаимосвязи ледовых процессов, табл.2.

Таблица 2

Интегральные оценки сопряженности (р) ледовых условий на Охотском и Беринговом морях, рассчитанные по отдельным периодам

Период 1964-1970 гг. 1971-1977 гг. 1978-1984 гг. 1985-1991 гг

Р -0.72 -0.05 -0.44 0.11

Как видно из приведенного анализа в распределении связей между ледовыми процессами в Беринговом и Охотском (Японском) морях, наблюдаются случаи нарушения среднестатистических зависимостей, показывающих противофазность ледовых процессов в Беринговом и Охотском морях, и общая их повторяемость составляет около 30%, при этом именно в последнее десятилетие количество подобных случаев существенно возросло. Возможно, это является своего рода индикатором общих климатических изменений гидрологических и, в частности, ледовых условий всей северной части Тихого океана. Наряду с этим отмечается некоторое чередование периодов (период около 7 лет) с повышенной и пониженной повторяемостью случаев нарушения "принципа противофазности, табл.2. Данное заключение свидетельствует о возможном наличии 14-ти летней составляющей в эволюционных процессах, происходящих в системе дальневосточных морей. '

В четвертом разделе рассматривается внутрисезонная и межгодовая изменчивость ледовитости дальневосточных морей.

Ледовые условия дальневосточных морей, как уже отмечалось, в силу своей инерционности "являются наиболее показательным индикатором изменчивосш климатической системы всей северной части Тихого океана. -При этом наиболее существенный вклад в эволюцию ледовых процессов на замерзающих морях (в силу их инерционности) вносят сезонные и межгодовые колебания.

Внутрисезонная изменчивость.

Сезонные колебания состояния ледяного покрова дальневосточных морей в основном определяются астрономическими причинами и имеют ярко выраженный годовой период. На эти колебания накладываются флуктуации, обусловленные рядом региональных гидрометеорологических факторов. Для анализа процессов эволюции ледовитости сезонного характера использовалась теория периодически коррелированных случайных процессов.

Для оценки внутрисезоннои изменчивости рассчитывались корреляционные матрицы связи распределения ледовитостей, из которых видно, что корреляции в течение ледового сезона, как правило, сохраняют свой знак, что отражает определенную устойчивость ( в статистическом смысле ) возникающих тенденций в ледовых процессах. Максимальная инерционность процессов ( наибольшая продолжительность значащих связей - удовлетворяющих 95% -ому уровню значимости) связана с периодами максимального развития ледовитости. Для Охотского моря это период с февраля по март, для Берингова моря - с конца января по апрель, для Японского моря - с января по апрель. Радиус значащих корреляций в эти периоды достигает 9-12 декад, т.е. состояние ледовых условий именно в эти периоды и определяет дальнейшую эволюцию ледовых процессов.

Наименьшая инерционность процессов свойственна для начала ледового периода. Это легко объясняется исходной неустойчивостью ледовых процессов в начале периода ледообразования, когда даже незначительные возмущения внешних факторов могут привести к радикальному перераспределению только образовавшегося ледяного покрова. Подобный факт, правда в несколько меньшей мере, характерен и для конца ледового периода.

Межтодовая изменчивость.

Компановка рядов ледовитости для оценки многолетней изменчивости проводилась следующим образом: из совокупности декадных данных извлекались значения, отстоящие друг относительно друга на период, равный одному году. По ним вычислялись статистические оценки корреляционных функций и частотных спектров, которые позволяют в первом приближении определить некоторые особенности многолетней изменчивости, а также ориентировочно выявить основные энергонесущие частоты (периоды цикличностей) и их порядок.

Как следует из анализа автокорреляционных функций в их распределениях отмечаются черты, свойственные квазипериодическим составляющим. Данное предположение находит свое подтверждение при рассмотрении графиков спектральных функций. Выделяются периоды 2-3 года, 7-8 лет, 11 лет и более. Однако с полным основанием, учитывая имеющийся объем данных (33 года), можно выделить только 2-3 летнюю периодичность, которую обычно связывают с изменениями во взаимодействии основных центров действия атмосферы (Корт В.Г., 1970 и др.), хотя конкретные физические корни этого явления до конца еще не выяснены.

Исследования последних лет (программа "ШРОС" и др.) позволяет предположить наличие подобной периодичности и во всей климатической системе субарктической зоны Тихого океана, (Ванин Н.С. и др. 1995).

Колебания с периодами около 7 лет, возможно, являются результатом

биения, возникающего в атмосфере и гидросфере планетьГ~"в~случзе------

наложения на систему сезонных или годовых явлении волны полюсного прилива, (Гудкович З.М., Санцевич Г.И., 1971). Наличие пиков спектральной плотности на периодах 11 лет и более, очевидно, связано с гелиофизическими факторами. Хогя однозначно трактовать нх как достоверный факт по имеющейся ограниченной выборке невозможно, но выраженное действие сил гелиофизической природы, отмечаемое во многих климатических системах, служит косвенным подтверждением существования аналогичных периодов в изменчивости деловитости морей Дальнего Востока.

Рассматривая задачу типизации процессов по характеру изменчивости, в отдельную группу можно выделить начальный период ледообразования - по декабрь включительно, гае корреляционные, а особенно спектральные функции существенно отличаются от подобных функций в другие периоды. Это также является отражением ранее отмеченного факта неустойчивости ледовых процессов в начальный период ледообразования. Следовательно, ледяной покров в период его первичного формирования нельзя еще рассматривать как индикатор климатических процессов. Кроме того в пространственно-временном аспекте наблюдается заметная

неравномерность распределения весов отдельных циклических составляющих изменчивости. Если в периоды нарастания объемов льда превалируют процессы с 7-8 летней периодичностью, то в периоды разрушения льда прослеживается сдвиг энергонесущих характеристик в

область более низких частот, и начинают преобладать колебания с периодами 11 лет и более. В физико-географическом плане отмечается более выраженное преобладание 7-8 летней изменчивости в Охотском и Японском морях и 11-ти летней изменчивости в Беринговом море. Одновременно можно отметить возможность существования 14-тилетней периодичности процессов.

Во второй главе рассматриваются основные факторы, определяющие эволюцию ледяного покрова дальневосточных морей.

Исследование возможных механизмов долгопериодных связей ледовых условий дальневосточных морей и совокупности гидрометеорологических факторов показали, что основными причинами,. определяющими крупномасштабные аспекты эволюции ледовитости, являются характеристики циркуляционных процессов в атмосфере и термический режим исследуемой акватории и окружающих вод.

Наиболее общими качественными показателями атмосферных макропроцессов являются индексы циркуляции. В главе рассматриваются механизмы влияния циркуляционных факторов и проверяется прогностическая ценность двух индексов - А.А Гирса и O.K. Ильинского.

Для оценки влияния термического режима окружающих вод на ледяной покров рассчитывались корреляционные связи ледовитостей морей в период максимального развития ледяного покрова (март для Охотского и Берингова морей и февраль - для Японского моря) и полями температуры поверхностного слоя воды в северной части Тихого океана взятые со сдвигами 0, 1, 3, 6, 9 и 12 месяцев.

Анализ полученных распределений показал, что между ледовитостью и полями температуры поверхности воды окружающих вод существуют вполне конкретные области в пространстве корреляционных отношений,

характеризующиеся высоким уровнем связи. Локализация этих областей для различных морей меняется, кроме того они эволюционируют в зависимости от сдвига между анализируемыми величинами и от текущего времени года. При этом связи температуры и ледопитости обладают некоторым

колебак'льным свойством. Например для Берингова моря ошгзатухают при-----

сдвиге 3 месяца н максимальны при 9-ти месячной заблаговременное™. Что свидетельствует о существенном влиянии периода начала формирования летнего теплозапаса вод на последующее развитие ледяного покрова Берингова моря. Для Охотского моря максимальная связность отмечается для поля декабрьских температур (т=3 месяца), что подтверждает вывод о повышенном влиянии гидрологических процессов в предзимье или начале зимы на характер ледовитости Охотского моря.

В целом для Берингова моря преобладают положительные связи, с поверхностной температурой окружающих вод, а для Охотского и Японского морей - отрицательные.

1? следующем разделе главы рассматриваются результаты вероятностного анализа влияния крупномасштабной атмосферной циркуляции, представленной индексами Д.А. Гирса и О.К Ильинского и осредненной по площади морей температуры поверхностного слоя на деловитость морей. Считалось, что окружающие воды свое воздействие на ледяной покров конкретного моря осуществляют через собственные воды данного моря.

Для этого архив значений декадных ледовитостей с 1960 по 1993 гг. был разбит на пять равновероятных классов: экстремально минимальные, минимальные, средние, максимальные и экстремально максимальные.

Архив осредненных температур воды каждого из морей также подвергался классификации и был представлен в виде трех градаций.

Рассчитывались матрицы условных вероятностей появления определенной фазы ледовитости по каждому из предикторов ( формы

циркуляции А.А. Гирса, O.K. Ильинского, температуры поверхностного слоя воды ) отдельно для Охотского и Берингова морей с заблаговременностью 1, 3 и 6 месяцев. Так как гидрологические процессы обладают большей инерционностью по сравнению с атмосферными, при использовании в качестве предиктора осредненного значения температуры воды расчеты проводились при сдвигах (х) 3, 6 и 9 месяцев.

В целом характер существующих связей подтверждает ранее отмеченное свойство некоторой противофазное™ ледовых процессов в Охотском и Беринговом морях. В рамках анализа матриц условных вероятностей это явление проявлялось следующим образом: если при заданной форме атмосферной циркуляции в Охотском море фиксируется одно распределение условных вероятностей, то для Берингова моря распределение, как правило, меняется на противоположное или близкое к нему. Например, при осуществлении зональной формы циркуляции по А.А. Гирсу с заблаговременностью 1-6 месяцев в первой половине ледового периода (декабрь - февраль) в Охотском море с вероятность близкой к 70% в Охотском море следует ожидать ледовитость меньше нормы. При этом в Беринговом море картина противоположная. Аналогичная противофазность в большинстве случаев наблюдается и при других формах циркуляции. Кроме того, достаточно определенно прослеживается смена характера влияния атмосферных процессов в начальный (декабрь - февраль) и завершающий (март-апрель) периоды ледового сезона. Если в начальный период преобладание зональной формы циркуляции приводило обычно к малоледовитым (ледовитым) ситуациям в Охотском (Беринговом) море, то в завершающий период распределение вероятностей менялось на обратное. При меридиональных процессах Mi отмечается повышенная вероятность малоледовитых зим для Охотского и ледовитых - для Берингова моря. При процессах М2 картина меняется на противоположную.

Подобные закономерности проявляются и для форм циркуляции по O.K. Ильинскому, но в связи с более разнообразными формами циркуляции ( 5 форм вместо 3-х по A.A. Гирсу) и соответственно меньшей повторяемостью каждой вероятностной ситуации совместный вероятностный анализ ледовитостей Охотского и Берингова морей несколько затруднен.

Разумеется, прогностическая информативное^ ¡ой пли иной формы атмосферной циркуляции но многом завпеш 01 забдаговремепности, заложенной в расчет условной вероятности. Чем выше заблаговременность, тем трудней проследить сею физическую подоплеку отмечаемого явления. Существенное значение при этом имеет и период, в который рассматриваются показатели атмосферной циркуляции. Анализ матриц условных вероятностей подтвердил, что период предзимья (октябрь -ноябрь) по сравнению с другими периодами наиболее полно определяет возможный характер будущих ледовых условий на дальневосточных морях. Этот период харатеризуется максимальным динамизмом эволюционных процессов, что в свою очередь предопределяет гидрометеорологический режим региона, а следовательно, и ожидаемые ледовые условия на морях.

Зависимость деловитости морей от термического режима оказалась более явной и выразилась в виде обратной связи между фаданнямп осредненной по площади температуры поверхностного слоя воды и ледошп остью рассматриваемого бассейна по всему спектру забдатовременносгей. Преобладание отрицательных аномалий температуры поверхностного сдоя воды приводит к более раннему активному ледообразованию в осенне-зимний период и препятствует таянию ледяною покрова в весенний. Наличие положительных аномалий меняет картину на противоположную. Наблюдающиеся в отдельных случаях отклонения, по-видимому, связаны с более сложными эффектами взаимодействия океана, ледяного покрова и атмосферы.

Третья глава состоит из пяти разделов и посвящена разработке и анализу методов прогнозирования ледовых условий на дальневосточных морях и перспективе их развития.

Эффективность прогнозирования ледовых характеристик, на дальневосточных морях является до настоящего времени нерешенным вопросом, несмотря на пристальный интерес к этой проблеме.

При реализации разрабатываемого прогностического комплекса в первую очередь ставились ряд задач, диктуемых научной и практической направленностью исследования:

1 - разработать метод фонового прогноза общего развития ледовых условий на море (прогноз среднемесячной ледовитости) с максимально возможной заблаговременностью (год и более);

2 - разработать модели прогноза, детализирующие процесс развития ледовых условий (прогноз декадного ледовитости) с заблаговременностью от одного месяца до года.

3 - разработать и реализовать модели прогноза распределения льда на акватории морей (прогноз декадного ледовитости, положение кромки льда, полей сплоченности, возраста, форм льда и т.д) с заблаговременностью от одной до трех декад.

В связи с комплексной постановкой задачи используемые методы для этих направлений несколько различаются.

В первом разделе рассматривается метод долгосрочного и сверхдолгосрочного прогноза ледовитости дальневосточных морей.

При прогнозах большой заблаговременности (год и более), как правило, трудно отыскать внешние по отношению к ледяному покрову предикторы, обладающие достаточной информативностью, поэтому наиболее перспективный путь построения моделей долгосрочного и свервдолгосрочного прогноза является поиск скрытых периодичностей в самом прогнозируемом процессе и их использование при разработке прогностических рекомендаций.

Накопленный многолетний ряд наблюдений за ледовитостью дальневосточных морей позволил выделить в общем процессе изменчивости ледовитостн каждого моря ряд скрытых периодичностей, оптимальная суперпозиция - которых и позволила осуществить экстраполяцию этого процесса на несколько лет вперед. Хотя оптимальной является процедура прогноза на год вперед с последующим включением данных прошедшего года в архив информации, но в принципе, модель не ограничивает заблатовреметюеть прогноза. Для проверки метода по данным с 1960 по 1991 гг. была расчитана средняя месячная деловитость дальневосточных морей на период 1992-1996 гг.(заблаговременность от одного года до четырех лет).

Оценки обеспеченности прогностических рекомендаций на зависимом материале ( данные по 1990-1991 гг., включительно ) в основном не опускались ниже 73%-го уровня, а в ряде случаев и значительно превышали его. Оправдываемость же прогнозов на независимом материале 1992-1996 гг., как и следовало ожидать, оказалась несколько ниже и в среднем составила 71%, что, впрочем, для сверхдолгосрочных прогнозов достаточно хороший показатель.

Во втором разделе рассматриваются методы долгосрочного и среднесрочного прогноза декадной деловитости.

Физическая схема долгосрочных (от 1 месяца до года) изменении ледовой обстановки на дальневосточном бассейне заключается в следующем:

распределение деловитости определяется крупномасштабными атмосферными и гидросферными процессами, формирующими особенности климатических и погодных условий северного полушария. Наиболее полно эти процессы отражены в изменчивости характеристик центров действия атмосферы и ледовитости. Так как конкретного эволюционного механизма влияния центров действия атмосферных и гидросферных процессов на ожидаемый с некоторым упреждением характер ледовых условий еще не выявлено, то рассматривать его приходится в виде некоторого комплекса

статистических зависимостей, представленных и вероятностной или категорической форме.

В качестве исходной информации:

1. Архив декадных значений ледовитостей.по дальневосточным морям за период декабрь-май с 1960 по 1993 гг.

2. Месячные аномалии температуры (AT) в центрах действия атмосферы северного полушария. Учитывалась алеутская депрессия, азиатский зимний антициклон, канадский и охотский антициклоны, северо-американский летний циклон, арктический антициклон, среднеазиатская депрессия.

3. Индексы атмосферной циркуляции А А. Гирса, O.K. Ильинского, A.J1. Каца, E.H. Блиновой и т.д..

Данные величины выбирались за период с января I960 года по декабрь 1993 года. Перечисленные сведения записывались на технические носители и послужили в качестве архива информации при решении поставленных в работе задач.

4. Средние декадные карты температуры поверхностного слоя воды, получаемые в результате комплексного осреднения данных судовых наблюдений в регионе и факсимильных карт температуры воды, получаемых из метеорологического центра Японии. Этот архив включал данные с 1970 г. Более ранние сведения носили преимущественно разрозненный характер и каким-либо образом систематизировать их в рамках поставленных задач не представилось возможным. Значения температуры воды соответствующим образом осреднялись для каждого моря.

На основании выдвинутых гипотез и, базируясь на описанных архивах исходной информации, были реализованы некоторые прогностические модели.

Метод прогноза ледовитости, основанный на алгоритмах МГУА (метод группового учета аргументов).

Попытка решить задачу долгосрочного прогноза с помощью

традиционных линейных моделей множественной регрессии не привела к

положительным результатам. Хотя отдельные коэффициенты корреляции при исследовании асинхронных связей ледовитости с комплексом показателей атмосферной циркуляции и достигали достаточно высоких значений, но в целом, для долгосрочного прогноза но спектру заблаговременностей от I месяца ло юда регрессионные связи ойЖлистгиелостаточно .тесными. Как правило, множественный коэффициент корреляции не превышал величину 0,64. Тем не менее, для орнеигировочньп коисульгагокштдх прогнозов модели множественной линейной регрессии с набором предикторов из приведенного выше архива. выбираемых но признаку максимума коэффициента корреляции в силу их простоты и нагляднойп мшут быть рекомендованы.

Невозможность хорошей аппроксимации зависимости ледовигости от комплекса параметров в пространстве простых линейных связей привела к необходимости поиска более сложных статистических отношений между предиктантами и предикторами. Для реализации подобных задач хорошие результаты можно получить, используя методы группового учета аргументов (МГУЛ). Из возможных алгоритмов МГУЛ была синтезирована модель прогноза, являющаяся некоторой с\ нертншше й алтритм'41 последовательного выделения оптимальных фендов ц частных липейпыч описаний, (Ивахненко, 1975).

На основании сравнительного анапиза вкладов различных (факторов непосредственно для прогноза использовались предикторы, отражающие состояние (ДТ) охотского антициклона, ссвсро-амернканского минимума, летней дальневосточной депрессии, тихоокеанского максимума, северного полюса и индекса зональности циркуляции атмосферы. Из предел,тленною списка предикторов отмечается некоторое повышение информативности для показателей, учитывающих процессы за периоды апрель-май и август-сентябрь.

Испытания метода на проверочной последовательности показали среднюю оправдываемость прогнозов с заблаговременностью до 6-ти месяцев за весь ледовый период (декабрь-май) по акваториям Японского и Охотского морей около 78%. Минимум оправдываемости - порядка 65% - падал на начальный период ледового сезона. Оправдываемость прогнозов по Японскому морю в целом оказалась чуть выше, чем по Охотскому, что, скорее всего, связано с различием пространственных масштабов акваторий и как следствие большей неустойчивости процессов в Охотском море. Так как конечный результат представляет собой выход сложной функции, объединяющей заданное количество параметров, конкретный вклад каждого проследить затруднительно. Можно отметить повышенную информативность аномалий температуры (ДТ) в охотском антициклоне. Возможно, характер аномальности охотского антициклона и является некоторым долгосрочным индикатором природных процессов на дальневосточном регионе, конкретная направленность которых определяет развитие ледовых условий на морях даневосточного региона. При этом, как следует из сравнения линейных и МГУА моделей, существенная доля информативности этого показателя лежит в области нелинейных связей.

Базируясь на приведенных оценках и учитывая, что климатологический метод в среднем дает оправдываемость около 60% , а метод множественной линейной регрессии - не более 64%, предложенная схема была рекомендована для дальнейшего использования (оперативные испытания и внедрение). Однако при оперативном использовании метода возможны ухудшения оценок, так как результаты авторских испытаний, проведенных на проверочной последовательности, не являются в полной мере независимыми вследствие постоянного обращения к этой выборке при определении оптимального оператора.

В заключение следует отметить, что представленная модель, благодаря принципам самообучения, заложенным в алгоритм схемы прогноза, может найти широкое применение в прикладных исследованиях от нахождения

статистических оценок------процессов и подбора оптимальных

аппроксимирующих функций до разработки физико-статистичекйх~~модслейг------

Вероятностный прогноз деловитости

Существующие в настоящее время методики ледовых прогнозов для дальневосточных морей в большинстве своем предполагают выдачу категорических утверждений об ожидаемом состоянии льда. Никаких указаний о степени неуверенности в прогнозе потребитель не получает, хотя всегда существует исходная неопределенность относительно будущего состояния. При таком положении естественен переход к вероятностной форме прогноза.

На первом этапе были предприняты попытки оценить возможность вероятностного прогноза путем построения и оценки простых вероятностных

моделей прогноза ог ограниченного числа предикторов с помощью алгоритмов априорных условных вероятностей и марковских цепей первого порядка (Плотников, 1978-1995). Рассчитывались матрицы условных вероятностей появления определенной фазы деловитости по каждому из предикторов ( формы циркуляции A.A. Гирса, O.K. Ильинского, температуры поверхностного слоя воды ) отдельно для Охотского и Берингова морей с заблаговременностыо от одного до шести месяцев. Так как гидрологические процессы обладают большей инерционностью по сравнению с атмосферными, при использовании в качестве предиктора осредненного значения температуры воды расчеты проводились при сдвигах (т) до девяти месяцев. Используя полученные матрицы, был дан вероятностный прогноз по всему спектру заблаговременностей на вторую

декаду января для 10 лет, выбранных с помощью генератора случайных чисел, и рассчитаны оценки Брайера.

В= 1- [tt (Pj-Pjo)2l/2N, (4)

< и

где Pj и Pjo - фактическое и прогностическое значения фазы предиктанта; соответственно N - количество прогнозов. (Pj = 1 для осуществившейся фазы и Pj = 0 для всех остальных). Оценка Брайера определяет меру ошибочности прогнозов и равна единице для идеального прогноза.

В целом полученные оценки (табл.3) показали приемлемость и перспективность данного подхода. Сравнительный анализ оценок прогноза позволил провести ранжирование используемого на данном этапе архива предикторов (формы циркуляции A.A. Гирса, О.К.ИльиНского, температура воды) по степени информативности в задаче вероятностного прогнозирования ледовитостей Охотского и Берингова морей. Максимальная информативность при апробации моделей прогноза по Охотскому морю отмечалась для индексов О.К.Ильинского. Оптимальная заблаговременность составила один месяц. Информативность индексов A.A. Гирса и показателей термического режима вод несколько ниже и соизмеримы между ' собой. Индексы A.A. Гирса оказались более показательными для Берингова моря и, что интересно, оптимальная заблаговременность, очевидно, в связи с большей масштабностью по сравнению с индексами O.K. Ильинского (индексы A.A. Гирса являются некоторыми аналогами индексов Г.Я.Вангенгейма, которые рассчитываются для всего северного полушария; и соответственно, они несут определенную информацию о более глобальных чем только для II естественного синоптического района процессах) составила 3 месяца. Для показателей термического режима оптимальная заблаговременность оказалась еще выше - около 9 месяцев. Это, вероятно, связано с существенной инерционностью этого показателя и выражает влияние весеннего теплонакопления на последующий ледовый режим.

Таблица 3

Сводная таблица оценок эффективности вероятностных моделей (оценки Брайера)

X Предикторы моделей_______

(месяцы) индексы индексы температура модель цепи

А.А.Гирса О. К. Ильинского воды Маркова

Охотское море

1 0.68 0.74 -- 0.68

3 0.60 0.60 0.61 0.58

6 0.65 0.71 0.61 0.54

9 0.68 --

Берингово море

1 0,79 0.78 - 0.72

3 0,75 0.54 0,65 0.62

6 0.70 0.70 0.67 0.51

9 -- -- 0.65 --

Использование дм вероятностного прогноза деловитости марковских моделей и, в частности, цепей Маркова - один из возможных путей решения поставленной задачи. Как известно, временные корреляционные функции рядов декадных значений ледовитое™ асимптотически стремятся к нулю, что в свою очередь является характерной особенностью марковской модели. Этот факт послужил основной предпосылкой для апробации модели простой цепи Маркова применительно к задаче прогноза перераспределения ледовитости на дальневосточных морях. Оценки использования данной модели на проверочной последовательности (десяти наугад выбранным годам) представлены в табл. 3.

Видно, что использование данной модели для прогноза перераспределения декадных ледовитостей Охотского и Берингова морей с

заблаговременностью больше одного месяца представляется нецелесообразным. При меньших заблаговременностях модель показала вполне удовлетворительные результаты. Следовательно, учитывая простоту и наглядность, модель после соответствующей проверки можно рекомендовать для практического использования.

Дальнейшее усовершенствование моделей прогноза привело к использованию в качестве базового принципа прогноза Байесовский подход (Плотников, 1992,1996).

Достоинством этого подхода является то, что он позволяет объединить различные источники информации для формулирования вероятностного прогноза в условиях не столь жестких, как в ряде других методов.

Прогностический оператор строился на основе формулы Байеса:

П ^/«гу

Р<ЧР/Лу » —---Р(Ф]), (5)

I Р п РЩФ}

И м

где Ф] - одно из возможных значений фаз предикганта, Хо - значение текущего вектора предикторов, / - номер предиктора, - условные

повторяемости каждой градации каждого предиктора при каждой фазе ледовитости.

Количество фаз предикторов и предшегантов можно задавать произвольно, но, учитывая ограниченность рядов наблюдений, в расчетах желательно, чтобы число градаций не превышало пяти. В данных конкретных расчетах число градаций задавалось равным трем.

Строилась итерационная схема: по максимуму информативности отбирался первый предиктор, потом пара, тройка, и т.д. предикторов до тех пор, пока не достигалось "насыщающего" значения оценки, т.е. улучшение

качества прогнозов практически прекращается, несмотря на учет новых переменных. Расчеты показали, что условия "насыщения" происходят уже при учете 6-8 предикторов.

С целью испытания _ предложенной прогностической схемы проводился прогноз декадной деловитости Охотского и Японского'- морей --с-заблаговременностыо до 6-ти месяцев. Для сокращения общего объема вычислений прогноз рассчитывался только на вторую декаду каждого месяца. Предполагалось, что оценки прогнозов на остальные декады месяца не слишком отличаются от полученных, и их непосредственный учет не имеет принципиального значения при общем суждении о возможности использования данного метода. Аналогичным образом данную схему, используя этот же архив данных, можно реализовать и для прогноза деловитости Берингова моря.

Кроме упомянутых прогнозов была также сделана попытка прогноза сроков подхода льда к острову Хоккайдо. Эта характеристика имеет важное значение для судоходства и рыболовства в юго-западном секторе Охотского моря, и кроме того она косвенных! образом характеризует возможность выноса льда в океан через южные курильские проливы. Авторские испытания метода при прогнозах по данным 10 случайным образом выбранных лет с заблаговременностью до 3-х месяцев показали достаточно высокие результаты, (табл.4-5). При этом оценки Брайера в основном изменялись в пределах 0.75 - 0.95 , а процент оправдываемое™ нередко достигал 100% ,что свидетельствует об успешности реализации данной схемы для прогноза ледовнтостн и некоторых других ледовых характеристик, в частности, сроков подхода льда к о. Хоккайдо.

Базируясь на приведенных оценках и учитывая, что существующие долгосрочные прогнозы в категорической форме еще далеки от совершенства, а вероятностные прогнозы практически отсутствуют, предложенную схему для долгосрочного вероятностного прогноза

ледовитое™, а также и ряда других ледовых характеристик, можно рекомендовать для практического использования.

Таблица 4

Средние оценки успешности (критерий Брайера) прогнозов ледовитостей Японского (Татарский пролив) и Охотского морей по результатам авторских испытаний

Заблаг.(т) Японское море Охотское море

(месяцы) 1 2 3 6 1 2 3 6

Декабрь 0.90 0.87 0.80 0.69 0.83 0.89 0.76 0.67

Январь 0.95 0.92 0.83 0.75 0.88 0.91 0.84 0.77

Февраль 0.92 0.87 0.85 0.74 0.91 0.93 0.87 0.79

Март 0.87 0.89 0.81 0.78 0.94 0.91 0.85 0.78

Апрель 0.97 0.94 0.89 0.84 0.94 0.85 0.86 0.80

Май - - - - 0.96 0.94 0.90 0.81

Средние 0.92 0.90 0.83 0.75 0.91 0.90 0.85 0.77

Таблица 5

Средние оценки успешности вероятностных прогнозов сроков подхода льда к о.Хоккайдо по результатам авторских испытаний

Период года Январь Февраль

'Забл современность (месяц) 1 2 3 1 2 3

Критерий Брайера 0.88 0.87 0.84 0.91 0.90 0.86

В третьем разделе приводятся физико-статистические и вероятностные модели для прогноза положения кромки льда, полей сплоченности, возраста и форм льда.

Предшествующие исследования, а также проведенный анализ гидрометеорологического режима акватории показали, что при прогнозах

декадных значений ледовых параметров с заблаговременностью до 3-х декад в первую очередь необходим учет:

а) предшествующих прогнозу распределений ледовых параметров;

б) полей приземного давления и геопотенциала Нзоо-

Анализ условий, предшествующих экстремальным "зимам; показал, что атмосферные процессы в районах западнее сибирского антициклона при заблаговременности прогнозов менее двух месяцев слабо влияют на ледовый режим дальневосточных морей. Исходя из этих ограничений, был выбран район от 100 в.д. до 160 з.д., находящийся между параллелями 30-80 с.ш. При задании сетки для снятия значений метеоэлементов предполагалось подробное и по возможности равномерное освещение данными всей выбранной территории.

Поля приземного давления и геопотенциала Н500, характеризующих основные особенности атмосферных процессов, снимались в узлах пятиградусных квадратов по 32 точкам, расположенным в азяатско-американском секторе северного полушария.

Для решения задачи прогноза было разработано и реализовано несколько моделей, отличающихся характером представления и выдачи информации алгоритмами преобразования данных и т.д.

Обобщенная физико-статистическая модель

Атгоритм прогноза включает ряд последовательных преобразований и отбора привлекаемой информации, построение прогностического оператора и прогноз, В результате функционирования схемы происходит направленный отбор параметров с учетом аналогичности анализируемых процессов, оценка прогностической ценности полей предикторов, ранжирование полей по оценкам прогностической значимости, расчет коэффициента связности полей предикторов с полем предиктанта на заданном сдвиге (заблаговременность прогноза) и т.д.

На первом шаге из архива данных с учетом даты и заблаговременности (т) прогноза формируются параллельные выборки всех характеристик,

участвующих в прогнозе. По этим выборкам производится расчет весовых коэффициентов , участвующих в прогнозе полей. После этого выборки преобразуются с учетом параметров аналогичности (отбрасываются члены выборок не отвечающие заданным критериям аналогичности). По полученным в результате данных преобразований выборкам строится прогностический оператор и дается прогноз.

Используя возможности представленной модели был проведен ряд экспериментальных расчетов по прогнозу комплекса ледовых характеристик с заблаговременностью до 3-х декад, включающий: прогноз положения кромки лвда по всем дальневосточным морям, полей сплоченности, возраста и форм льда по Охотскому и Берингову морям, положения границы тяжелых ладов в районе Восточного Сахалина и юго-западной части моря и т.д. Интервал прогноза задавался для Охотского и Берингова морей - с 1 декады декабря по 3 декаду мая, для Японского моря по 3 декаду апреля; прогноз положения границы тяжелого льда - с 1 декады декабря по 3 декаду апреля.. Выбор подобного периода диктуется тем, что именно в этом интервале времени происходит ряд наиболее динамичных эволюционных процессов, представляющих практический интерес. Раньше и позже отмеченных сроков прогнозируемые ледовые характеристики на акваториях дальневосточных морей наблюдаются достаточно редко и их учет можно провести с помощью средних многолетних оценок.

С целью проверки метода были произведены оценки успешности прогнозов по независимым двух-трехгодичным выборкам. Выборки для получения прогностических зависимостей формировались из архива для каждой конкретной декады прогноза. В зависимости от даты и заблаговременности прогноза исходная выборка постоянно трансформируется. Последовательная коррекция прогностических зависимостей путем изменения исходных выборок позволяет в определенной мере учитывать природную нестационарность ледовых процессов, а достаточно обширный объем выборок, используемых для прогноза, позволяет

говорить об устойчивости получаемых статистических параметров. За допустимую ошибку принималась величина 0,674<ту, где а- - среднее квадрата ческое отклонение прогнозируемого параметра в конкретном пространственно-временном интервале: ( - индекс времени (номер декады), у - индекс пространственной ориентации. """ ----- ------

В целом оправдываемость прогнозов достаточно велика, и даже при 3-х декадной заблаговременности превышает 70%. Для сравнения можно отметить, что оправдываемость аналогичных прогнозов с использованием стандартных тестовых методов: климатологического и инерционного (Плотников, 1982), оказалась значительно ниже и соответственно составила для климатологического прогноза около 60%, а для инерционного от 70% при заблаговременности одна декада до 55% при трехдекадной заблаговременности. Полученные результаты в целом характеризуют правильность физической постановки задачи и перспективности использования подобных технологий в практических задачах прогнозов.

Обобщенные результаты авторских проверок приведены в табл. 6.

Таблица 6

Средние оценки успешности (в %)прогнозов ледовых характеристик дальневосточных морей по результатам авторских испытаний

Берингово море Охотское море Японское море

Заблаговременносгь прогноза (декады)

Ледовая характеристика 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Кромка льда 83 81 72 85 76 74 89 82 73

Сплоченность льда 87 80 78 84 79 75 - -

Возраст льда 91 90 87 93 89 83 - -

Формы льда 92 92 85 92 91 88 - -

Граница тяжелого льда - - - 79 71 67 - -

Средняя 88 86 81 87 81 77 89 82 73

В заключение данного раздела необходимо отметить, что изложенная методика в настоящее время уже нашла применение в оперативной практике для прогноза положения кромки льда по различным районам Охотского и Беригова моря в ряде научных и производственных подразделений Дальнего Востока.

Реализация вероятностной модели для прогноза ледовых характеристик на дальневосточных морях

Для вероятностного прогноза декадного положения кромки льда с заблаговременностью до трех декад на основе сформулированных предположений и собранного архива данных использовалась байесовская модель.

Авторские испытания метода, проводившиеся по данным трех лет 19901993 гг. показали достаточно высокие результаты, (табл.7). Рассчитывались оценки успешности по прогнозу каждого элементарного параметра, в совокупности дающие представление о распределении кромки льда в целом, которые затем осреднялись.

Таблица 7

Средние оценки успешности (критерий Брайера) прогнозов кромки льда дальневосточных морей по результатам авторских испытаний

Берингово море Охотское море Японское море

Заблаговременносгь прогноза (декады)

Месяц 1 2 3 1 2 3 1 2 3

Декабрь 0.87 0.86 0.80 0.83 0.89 0.76 0.90 0.87 0.80

Январь 0.84 0.87 0.83 0.88 0.90 0.84 0.95 0.92 0.83

Февраль 0.89 0.83 0.79 0.91 0.91 0.87 0.92 0.87 0.85

Март 0.92 0.92 0.84 0.94 0.91 0.85 0.87 0.89 0.81

Апрель 0.93 0.91 0.82 0.94 0.86 0.86 0.97 0.94 0.89

Май 0.93 0.88 0.85 0.96 0.94 0.90 - - -

Средняя 0.90 0.87 0.82 0.91 0.90 0.85 0.92 0.90 0.84

При этом оценки Брайера в основном изменялись в пределах 0.80 - 0.95 , что свидетельствует об успешности реализации данной схемы и для прогноза декадного положения кромки льда.

В. четвертом разделе анализируются возможности использования алгоритмов многоцелевой оптимизации при решении задач ледовых прогнозов.

Существующее многообразие запросов, предъявляемых к ледовым прогнозам, диктует необходимость постоянного расширения средств и методов получения прогностических зависимостей. Действительно, в ряде случаев получение ориентированных прогнозов (например, экстремальных ситуаций) наталкивается на сложности как методического,так и вычислительного характера. Первые связаны с выбором критериев согласия и вида аппроксимирующих функций, а последние - с реализацией формальных алгоритмов прогнозирования. Существующие методики прогнозирования гидрометеорологических, в частности, ледовых условий в основном базируются на опенках, полученных методом наименьших квадратов (МНК). Но построение регрессионных моделей с помощью МНК предъявляет к исходной информации весьма жесткие требования, что для реальных данных зачастую не выполняется, поэтому получаемые в этих условиях оценки оказываются недостаточно эффективными, а прогноз - недостоверным. Кроме того, оценки МНК очень неустойчивы в области малых выборок, а при прогнозе большинства ледовых характеристик объем информации, как правило, ограничен. Подобная ситуации особенно выражена при анализе и прогнозе ледовых условий на дальневосточных морях, где систематизированное накопление данных начато только в конце пятидесятых годов.

Для преодоления отмеченных затруднений при решении прогностических задач, по-видимому, кроме МНК целесообразно использовать и другие

подходы, в частности методы, основанные на критериях минимакса и суммы наименьших модулей. При этом оптимальная модель должна быть моделью высокой сложности, адекватной сложности рассматриваемого объекта, то есть одновременно с расширением перечня используемых критериев согласия необходимо предусмотреть возможность последовательного усложнения прогностических операторов (учет эффекта нелинейности и т.д.). Определенные перспективы просматриваются также при совместном анализе результатов, полученных при реализации различных критериев согласия.

В подобных случаях при решении многоцелевых задач прогноза наиболее рациональным подходом для нахождения численных оценок прогностических операторов, по-видимому, является использование методов оптимизации, основанных на итерационных схемах расчета (Ершов, 1978). Достоинствами этих схем являются: универсальность относительно широкого класса задач, простота вычислительного процесса, малое количество промежуточных данных, устойчивость к ошибкам округления и т.д.

В настоящее время в практике ледовых прогнозов изложенные принципы еще не нашли достаточного применения.

Резюмируя результаты и выводы данного раздела, отмечаем, что прелагаемая в работе схема позволяет генерировать ряд альтернативных моделей любого уровня сложности, основанных на различных критериях согласия с последующим отбором оптимальной. Результаты экспериментальных расчетов показали, что минимаксные оценки прогностических операторов оказались несколько лучше, чем все остальные, что свидетельствует о преимуществе изложенного подхода перед традиционным, основанным только на методе наименьших квадратов.

Разумеется, проведенный анализ не исчерпывает всего многообразия проблем, возникающих при разработке моделей прогнозирования гидрометеорологических (ледовых) процессов. Так, даже в рамках

поставленного эксперимента возникает вопрос оценки эффективности моделей. Ясно, что с переходом от критерия наименьших квадратов к другим критериям следует расширять методологическую базу оценок прогноза, так как традиционные оценки не будут уже отражать всего многообразия предъявляемых к качеству прогнозов требований. Следовательно, необходимо вводить оценки, отражающие принципы, заложенные в самих критериях согласия. Далее, необходимо установить, как должны соотноситься объемы обучающей и проверочной последовательностей для эффективного генерирования моделей, какова может бьггь сложность этих моделей, т.е. какие функции следует включать в базовый набор, и т.д.

В пятом разделе излагаются перспективы развития методов ледовых прогнозов, которое заключается в:.

а) постоянном расширении информационного архива данных о ледовых условиях дальневосточных морей и факторах, их формирующих. Ценный материал для этой цели может быть получен в результате комплексных наблюдений ( ИСЗ, самолеты, суда, группы наблюдателей на льду) за ледяным покровом;

б) максимальной автоматизации процесса сбора исходной информации;

в) создании автоматизированной прогностической системы, включающей дополнительно набор возможных моделей для численного прогноза перераспределения льда на дальневосточных морях, что наиболее эффективно реализовывается в рамках термогидродинамических - "атмосфера-ледяной покров-океан"моделей;

г) расширение списка прогнозируемых одновременно ледовых параметров, включая физико-механические характеристики льда. Учитывая,что ледовые параметры тесно взаимосвязаны, прогнозирование сразу всего комплекса не только сократит время, затрачиваемое на каждый отдельный прогноз, но и позволит повысить точность вычисляемых параметров за счет наличия избыточной информации.

В заключение формулируются основные выводы, полученные при подведении итогов исследования.

Основным результатом проведенного комплексного исследования является повышение эффективности гидрометеорологического (ледового) обеспечения морских отраслей народного хозяйства, а также совершенствование моделей прогноза климата и погоды, за счет более полного учета изменчивости ледовых условий на дальневосточных морях.

Кроме того:

1. Для дальневосточных морей (Японское, Охотское, Берингово моря) сформирован архив (на технических носителях) ледовой и сопутствующей гидрометеорологической информации. Архив включает сведения об основных элементах ледового режима (ледовитость, площадь зон тяжелого льда, положение кромки и границы тяжелого льда, поля сплоченности, возраста и форм льда, некоторые другие характеристики), а также комплексе метеорологических и гидрологических параметров, их определяющих. Объем и характер собранного материала позволили получить основные характеристики изменчивости ледовых условий и реализовать ряд моделей для их иерархического прогноза.

2. Показано, что максимальная инерционность процессов связана с периодами максимального развития деловитости. Радиус значащих корреляций в эти периоды достигает 9-12 декад, т.е. состояние ледовых условий именно в эти периоды и определяет дальнейшую эволюцию ледовых процессов. Наименьшая инерционность процессов отмечается в начале ледового периода, когда даже незначительные возмущения внешних факторов могут привести к радикальному перераспределению ледяного покрова. Подобный факт, правда в несколько меньшей мере, характерен и для конца ледового периода;

3. Анализ автокорреляционных и спектральных функций, построенных по многолетним рядам деловитости, позволил предположить наличие многолетних квазипериодических составляющих в ледовых процессах на дальневосточных морях. Выделяются периоды 2-3 года, 7-8 лет, 11 лет и более.

4. Подтверждено,что процессы эволюции ледовых условий на акваториях дальневосточного региона тесно связаны между собой, причем максимальные параметры связности отмечены для Охотского и Японского морей (прямая зависимость), Охотского и Японского морей с Беринговым морем (обратная зависимость). Однако на фоне выделенных закономерностей отмечаются~"и случаи их нарушения, причем количество их в последнее десятилетие существенно повысилось, что свидетельствует о возможных климатических изменениях в перераспределении гидрометеорологических и в частности, ледовых условий на всех дальневосточных морях.

5. Показано, что в эволюционных процессах, происходящих в системе дальневосточных морей, по-видимому, существует составляющая с периодом около 14 лет.

6. Выдвинута гипотеза о возможном существовании индикатора (положение границы раздела между западным и восточным подтипом вод субарктической зоны Тихого океана) механизма противофазности ледовых процессов в Охотском (Японском) морях по сравнению с Беринговым морем. Противофазность связана с расположением отмеченных морей в зонах преобладания различных подтипов субарктической структуры вод. При смещении границы раздела между подтипами вод далеко к востоку, когда преобладающая часть Берингова моря будет лежать в области западного подтипа вод, ледовые процессы на всех дальневосточных морях будут происходить однонаправленно. При смещении же границы раздела к западу большая часть Берингова моря окажется приуроченной к области восточного подтипа вод, и ледовые процессы в Беринговом и Охотском, Японском морях будут разнонаправлены.

7. Максимальная изменчивость сплоченности льда связана с областями 48 бальной сплоченности, где вклад динамического фактора (дрейф льда, взаимодействие между льдинами и т.д.) в перераспределение сплоченности максимален. В соответствии с этим зона максимальной изменчивости, следуя

за смещениями зоны сплоченностью 4-8 баллов, в первой половине ледового сезона спускается к югу, а во второй - поднимается обратно на север. В апреле-мае вследствии активного разрушения льда эта зона расширяется и охватывает большую часть морей;

8. Распределения средних квадратических отклонений полей сплоченности, возраста и форм льда весьма схожи между собой. Подобное сходство обусловлено связью исследуемых характеристик, распределения которых складываются под воздействием одних и тех же факторов. Причем свои особенности накладывают и морфометрические характеристики бассейнов.

9. Основные различия в распределениях средних квадратических отклонений в полях сплоченности, возраста и форм льда выражаются в некотором смещении центров соответствующих изолиний. Эти различия связаны с тем, что поля форм льда преимущественно формируются под воздействием динамических причин, эволюция полей возраста льда определяется, главным образом, термическими факторами (формирование полей сплоченности складывается под воздействием как динамических, так и термических факторов) и в зонах, где максимально меняется сплоченность, основные изменения форм льда уже произошли, а изменения возраста еще не достигли максимального развития .

10. Анализ вероятностных связей показал, что при временных интервалах, не превышающих 3 месяца, превалирующую роль в формировании ледовых условий играют атмосферные процессы. При более долговременных связях заметный вклад в перераспределение ледовых условий начинает вносить тепловая инерция моря.

11. Подтверждено, что период предзимья (октябрь - ноябрь) по сравнению с другими периодами наиболее полно определяет возможный характер будущих ледовых условий на дальневосточных морях. Этот период харатеризуется максимальным динамизмом крупномасштабных атмосферных

процессов, что в свою очередь предопределяет гидрометеорологический режим региона, а следовательно, и ожидаемые ледовые условия на морях.

------------12. Между деловитостью и полями температуры поверхности воды

окружающих вод существуют вполне конкретные области в пространстве корреляционных отношений, характеризующиеся высоким уровнем связи. Локализация этих областей для различных морей меняется, кроме того они эволюционируют в зависимости от сдвига между анализируемыми величинами и от текущего времени года. В целом для Берингова моря преобладают положительные связи с поверхностной температурой окружающих вод, а для Охотского и Японского морей - отрицательные.

13. Связи температуры и ледовитости обладают некоторым колебательным свойством. Например для Берингова моря они затухают при сдвиге 3 месяца и максимальны при 9-ти месячной заблаговременности. Что свидетельствует о существенном влиянии периода начала формирования летнего теплозапаса вод на последующее развитие ледяного покрова Берингова моря. Для Охотского моря максимальная связность отмечается для поля декабрьских температур (■с=3 месяца), что подтверждает вывод о повышенном влиянии гидрологических процессов в предзимье или начале зимы на характер ледовитости Охотского моря.

14. Разработана методология комплексного прогноза совокупности ледовых характеристик на дальневосточных морях.

15. Реализована иерархическая система прогноза совокупности ледовых характеристик (в целом оправдываемость прогнозов по совокупности ледовых элементов в течение ледового сезона превышает 80%, что свидетельствует о перспективности использования подобных технологий в практике ледовых прогнозов).

16. Представлены конкретные, доведенные до практического внедрения статистические и вероятностные модели сверхдолгосрочного, долгосрочного и среднесрочного прогноза ледовых характеристик.

17. Предложена методика использования алгоритмов многоцелевой оптимизации при решении задач ледовых прогнозов.

Результаты работы опубликованы более чем в 50 научных статьях, научно-справочных пособиях, научных отчетах. Основные результаты диссертации изложены в следующих работах:

1. Некоторые возможности для упрощения адаптивных алгоритмов в прогностических схемах.- "Метеорология и гидрология",1980, № 8, с.98-102.

2.. Исследование и прогноз ледовых условий Охотского моря. -Владивосток, ПОП ПУГКС, 1981, 169 стр.

3. Прогноз полей ледовых элементов в Охотском море физико-статистическим методом.- Тр. ДВНИГМИ, 1982, Вып. 96, с. 77-86.

4. Об одном методе вероятностного прогноза смещения кромки льда в Беринговом море."Метеорология и гидрология", 1984, №3, с.62-68.

5. Отбор предикторов и оценка устойчивости прогностических связей в задаче физико статистического прогноза ледовых условий Охотского моря. -Тр. ДВНИГМИ, 1984, вып. 111, с.16-29.

6. Состояние и перспективы развития методов ледовых прогнозов на морях Дальнего Востока. - "Метеорология и гидрология", 1985, №10, с. 114118.

7. Оценка пространственно-временной сопряженности ледовых условий на дальневосточных морях. - Тр. ДВНИГМИ, 1987, Вып. 36, с. 79-88.

8. О сопоставимости статистических свойств полей сплоченности льда, рассматриваемых в системе вложенных областей. - Тр. ДВНИГМИ, 1987,вып. 129, с. 75-81.

9. Использование алгоритмов многоцелевой оптимизации при решении задач гидрометеорологических (ледовых) прогнозов. - "Метеорология и гидрология", 1988, N8, с. 57-66.

10. Вероятностное моделирование эволюции ледовитости Охотского и Берингова морей.- Тр. ДВНИГМИ, вып. 40, 1990, с. 46-61.

11. Сезонная и межгодовая изменчивость деловитости дальневосточных морей,- Тр. ДВНИГМИ, вып. 40, 1990, с.65-75.

12. Применение физико-статистической модели дая прогноза ледовитости Охотского моря,- Тр. ДВНИГМИ, 1980, Вып. 87, с. 79-85------------------------

13. Прогноз смещения кромки льда в северной части Охотского моря физико-статистическим методом.- Тр. ДВНИГМИ, 1981, Вып. 83, с.10-14. (совместно с Фирсовым П.Б.)

14. Пособие по использованию гидрометеорологической информации в период зимней навигации на дальне восточных морях (Японском, Охотском, Беринговом). - Владивосток, ПОП ПУГКС, 1985, 95 стр. (совместно с Ветлугиным А.И. и др.)-

15. Некоторые особенности влияния температуры воды на ледовые условия Охотского моря. - Тр.ДВНИГМИ, 1987, вып.36, с. 41 48. (совместно с Лучиным В.И.).

16. Вероятностная оценка достоверности гидрометеорологических

параметров, рассчитываемых по натурным данным - Тр. ДВНИГМИ, вып. 40, 1990, с.20-24. (совместно с Хен Г.В.,Лучиным В.И.).

17. О возможном механизме формирования крупномасштабных аномалий гидрометеорологических параметров на дальневосточном регионе. - Тр. ДВНИГМИ, Вып. 40, 1990, с.95-102. (совместно с Пестеревой Н.М., Тарасовой Е.В.).

18. Руководство по морским гидрологическим прогнозам. - С-Петербург, Гидрометеоиздат, 1994, 526 с. (совместно с. З.К. Абузярова и др. - участие в написании главы 6 - "Прогнозы ледовых характеристик на неарктических морях").

19. Forecasting of а complex of ice parameters in the Far Eastem seas.- The fourth international Simposium on "Okhotsk sea & sea ice", Mombetsu,Hokkaido, Japan, 1990, p. 235-239 (совместно с Хеном Г.В.).

20. Probabilistic analysis of effect of the northern hemisphere ciiculational peculiarities on ice evolutional characteristics in the Far Eastern seas, - The sixth international simposium on "Okhotsk sea & sea ice", Mombetsu.Hokkaido, Japan, 1991, p. 202-204.

21. Long-range forecast of ice conditions in the Japan Sea and the Sea of Okhotsk: problems and prospects. - The sixth international simposium on 1 "Okhotsk sea & sea ice", Mombetsu, Hokkaido. Japan, 1991, p. 205-208.

22. The large-scale probability forecast of the sea ice edge position in the Far Eastern Seas (the Sea of Japan, the Sea of Okhotsk). - "Hie seventh international simposium on "Okhotsk sea & sea ice", Mombetsu.Hokkaido, Japan, 1992, p. 351354

23. Probability forecast of the sea ice cover and sea ice edge position in the Okhotsk Sea.- The seventh international simposium on "Okhotsk sea & sea ice", Mombetsu.Hokkaido, Japan, 1992, c.355-356.

24. Seasonal and interannual of ice cover in the Nort Pacific marginal seas. - Hie PICEC Third Annual Meeting. PICEC-STA Workshop on monitoring subarctic Pacific ocean,Nemuro, Hokkaido, Japan, 1994, p.15 - 23 (совместно с Юрасовым Г.И.).

25. Some estimations of the space-tevporal structure of ice concentration, age and shapes in the bering sea.-Hie PICES fourth Annual Meeting, Qingdao, People's Republic of China, 1995, p. 52-53

Информация о работе

Плотников, Владимир Викторович
доктора географических наук
Владивосток, 1996
ВАК 11.00.08

Автореферат

Похожие работы