Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему
Осадки на юге Дальнего Востока России в теплое полугодие
ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Осадки на юге Дальнего Востока России в теплое полугодие"

КРОХИН ВЛАДИМИР ВАЛЕРЬЕВИЧ

ОСАДКИ НА ЮГЕ ДАЛЬНЕГО ВОСТОК,', РОССИИ В ТЕПЛОЕ ПОЛУГОДИЕ: ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ РЛСПРЕДИ'ШШЕ, УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И \В I ОМЛТИЗИРОВЛШШ! СХЕМА ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА

II.00.ОТ - метеорология, климатологии, афочетеороюгнл

АВТОРЕФЕРАТ диссертации па соискание У’ггиоГ! степени кандидата геофафических наук

ВЛАДИВОСТОК 1УУЗ

Диссертация выполнена в Дальневосточном шучно-исследовательском региональном гидрометеорологическом инсгигуте (г. Владивосток)

Научнык руководи гель

доктор геоірафических наук,

профессор Дашко Нина Александровна

Официальные оппоненты:

Доктор географических наук.

профессор

Сверл о вп Любовь Ивановна

Кандидат географических паук.

доцент

Памов Николай Иванович

Ведущая организация - Приморское управление по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (г. Владивосток)

.■ашпта состоится 29 мая 1998 года в 10 часов на заседании специализированного Совета Д.06'1.58.04 в Дальневосточном государственном \nimepciiTcie

по адресу: г. Владивосток, ул. Мордовцем, 12, ауд.

С дпссертаиие;) можно ознакомиться в библиотек- Длльневосточної о государственного университета

Автореферат разослан«?^, апрели 1998 г. ,

Отзывы просим присылать по адресу:

690600 г. Владпвост к, ул. Суханова, 8, ДВГУ, геофизический факультет,

Кафедра метеорологии, климатологии.и охрани'атмосфери, каб. 223, 225 .

Ученый секретарь диссертационного В.И. Блохина

0ПП1ЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуяльплсть !;со.':едо\гЛ1!::н

Ка Второй конференции Организации Объединенных Наипн по человеческим поселениям* состояешсйсч в 1996 году в С"-гм5\'.:г, указано, что водя станет наиболее острой проблемой, с которой стоткнется ‘ировое сообщество в XXI г.ече. Это обусловлено ростом населен!!!!, загрязнением окружающей среды и непроизводительным использованием водных ресурсов. В свою опереть, эти ресурсы тесно связаны с атмосферой, погодой и климатом.

Поэтому долгосрочное ьрогнозировзние месячных сумм осадков является необходимо]’, п важно/! задачей. Такие погодные явления, как насоднеш: : и засухи, составляют 55% от всех стихийных бедствий. Погодя н вода остаются одними из главных факторов устойчивого развития общества.

Развитие экономики Дольнего Востока, планирование долговременных производственных мероприятий, особенно в такой отрасли, как сельское хозяйство также в большой степени завися г от водоснабжения. И, а первую очередь, нормальное водоснабжение зависит от погодно-климатических ресурсов, и в частности, от количества осадков и распределению их по территории и сезонам.

Растущее население городов Дальнего Востока требует большого объема водоснабжения п улучшения качества питьевой воды. Расходы по поддержанию функционировать! основных коммунальных служб в условиях недостатка или избытка осадков могут вызвать крупную напряженность в их бюджете.

Имеющиеся исследования по вопросам, связанным с пространственновременным распределением осадков, анализом и прогнозом месячных н сезонных сумм осадков, в большой степени приурочены к Европейской территории России. Отсутствие современных количественных характеристик осадков и особенно обобщающих исследований их трехмерной структуры не позволило до настоящего времени в полной мере решить проблему гидрометеорологического обеспечения на Дальнем Востоке. Значительная изменчивость сумм осадков во времени и пространстве делает неприменимыми существующие способы, учитывающие инерционные связи, а использование традиционных способов их прогноза весьма затрудняется отсутствием начальных данных.

Цел но работы является: разработка автоматизированного синоптнко-статисгнчеекого метода долгосрочного прогноза сумм осадков в теплое полугодие на основе исследования пространственно-временной структуры и условии формирования полей осадков на юге Дальнего Востока, предназначенной для решения проблемы гидрометеорологического обеспечения отраслей экономики Приморского и Хабаровского краев.

При разработке автоматизированного синоптико-статистического метода были поставлены следующие задачи:

1. Исследование закона распределение временных рядов месячных сумм осадков но станциям юга Дальнего Востока.

2. Анали, много« ггннх климатических трендов временных рядов месячных сули.! осадков по станциям юга Дальнего Востока.

3. Привсдение.пространственноп типизации полей месячных сумм осадков.

4. Объективное обоснование разделения территории юга Дальнего Востока на районы, однородные по климатическому режиму осадков.

5. Выявление типовых полей приземного давления, Н500, для различных классов осадков.

6. Выявление информативных предикторов для прогноза полей осадков различи: ". классов на осносании доступно;'! гидрометеорологической информации.

Метод псслгдог,а:ш:1 - сино;ш!ко-статистический. По данным за каглып мес:;;> теплого периода по гидрометеорологическим станциям ю:а Дальнего Востока С-ылч рассчитаны основные статнстпчесгшс характеристики временных рядов месячных сумм ооадков. При помощи испарамстрнчссккх ме<одоз математической сгатнстикн рассчитывались линейные тренды временно • родов месячных сумм осадков. В работе широко использовались различные формы многомерного параметрического анализа, и том 'числе, и дискриминантный анализ. Уровень значимости и.’ всех ит.иах работы пришшаг'я равные: с:~5?с, что являете;: достаточным д-.к гола; долюерочного прогноза. Всс расчеты н статистические чнелент/е верим: нтьг выполнялись на персональном компьютере.

Ії;:лі- ’m

1. ':а."'?.ох. '■ .і 1 ; _ ' ' і р'.гп іг.і о и;;' ; :1 :

о.Ч'і осадкок с р-п.'їіі un:ii ■:'::v::u.\';^'!Ciiü0C,n.:'i для м;і:ц!.'ч рДіоноч Дальної^ Мсетока на сччп'ге ;:о.:еч п р і п: н о і о д а ■ ! т еш !>і, Н?<*) п

2. i’ne;Vj’-'.' Д'М ПрогНПМ XI ПО :•)! у Д-'ІЬ'.ЄГО Востока ПСГТО'ІЬ'ГіППП Г'?-

.'Чі'їсиипн :\'шкм • гчм.¡’і.

3. Прі ; ' ; с ; :■■ : ) ксп^рст :с j-r’: іто:';г: :/і опенки лішепнич гремдол гр.;-

ГЯД'ЧЗ • •■’СІ'!'!: г, су'!'! !■■'-,Il ПО С Л: !•' ! Гт: ' '.[ Д.ПЛЫ ІЄГО БОСГОК:..

■!. гтіпг.'л ч’т"г и пСікчггніяіо..- у .■'юппгоран;;; терриц-рип по f.-o-

,.,;т-у !\',..>г'-і:г'їгл\ о :л:;г., с );о!.'ол;ыо с:о кластерного анализа.

т і : з. ! і р о с: гр о и г і : о -. .р і ; ;. о ; і структур-; полем месччш.:х су : ■ <

--і'-о-і ('•■у;г;;;я[‘.леї; на есніТ-' : ;;;=лг;."¡гі.чог, і..л;огрйфл:ї.

6. сязь r:.;crpv 'л:;лл г с : :>гг-'али.лг п г нш;лонпческсго Ке-

рСН^СТ Ґ.1 Г'.'рп л :Чі. ЛІСІ! 1!ОЛО!Л'!!Є Тр'';іОС'; Єр|.1.

Оеио/ч'мг "■".п'::"!:::-’, ;'іє"':С'v."'i ;-:і ееипгу:

1. Л»їгомзт!і?і!ров?ьл.г,г е:гчз с; ш^птико-статіістическото долгосрочною

препюза месячник сумм счлолез по сгсітдач на ееног,г іг'лпнеішего дискриминантного анализа, '

2. При глгалпзе многолетних іаіг'атіс'кшіх трендов сумп ссадкоз вь"ійісі;о, что основная изменчивость сумм осадков определяется, их ме;кгодспым .ходом, а не глобальними шгутрі ¡вековыми изменениями рехима увлажнения.

3. Об'єктивнеє районирование террнторіш по степени однородности режима осадков для теплого времени года показало, что пространственное распределение месячных сумм осадков па юге Дальнего Востока ножт быть отнесено к орографическому типу по системе классификации немецкого климатолога Вагнера.

•1. Впервые ыя юга Дальнего Востока России сделана аппроксимация эмпирических распределении месячных сумм осадков, получены количественные оцен-mr отклонения эмпирической функции распределения от нормального закона рас-пределешгя по всем анализируемым стаїйціям.

5. Дана количес-і-ьенная оценка пригодности использования различных существующих преобразований величии месячных сумм осадков по станциям для прц-гед.ения эмпирического закона распределения к нормальному.

6. Ка материале ежедневных полеіі давления и гсопотсншшла поверхности

500 гПа за 1966-1985 гг. и среднемесячных полей її,“1,, за период ¡950-19SS гг. разработаны карты-шаблоны приземного поля давления, Н500 и ІГ^и для различных классов осадков. • .

7. Показано, что дефицит и избыток месячных сумм осадков на юге Дальнего Востока связан с аномальным циклоническим переносом вихря в шишей половине тропосферы.

Практическая ценность работы

Разработан автомат:ізированньїй синоптнко-статнстлческнй метод прогноза месячных сумм осадков по градациям (дефицит, норма, избыток) с заблаговременностью от 9 до 1 месяца, что может использоваться для принятия решении при ' долгосрочном планироЕ-.нии производственных операций.

В результате решения поставленных в работе задач получены'-новые объективные оьапкп режима осадков на юге Дальнего Востока.

Выявлены особенности термобарическнх полей в годі- с осадками выше нормы, ниже нормы н Hjp.Moîi, показана связь полей осадков с деятельностью полярного фронта, аномалиями циклонического переноса вихря в нижней половине тропосферы. Сфор.мн; о саны типичные карты-шаблоны прлземиого поля давления, ii; ;i) її для различных классов осаакоа, что помогает выявить механизм формирования сухих и плажиых лет.

Опыт, накопленный при осуществлении программы исследований может Gí.í ¡ х, п/ымецен при гидрометеорологическом обеспечении для других регионов.

A¡i¡;o3a;i.i¡.; гз^ты. Габота выполнена г; рамках Программы «Защита Прн-

■ -.орского края от наводнении-» (соисполнитель) п -і см «Усо вер lu с і ї стг.о вать методику прогноза СГЯ , Ъклк; шк ве'гер, осадки1, рядши: .п. ил как компоненти АРДІ-спногппка», Индекс І 15.4 (Огвлствсшшп исполнитель), «Рюраоогатъ систему информационного сЗсспеченш: дпре.пивных органов ра'лични'Х уровнен, оргалн-;-a;;n¡¡, отраслей глог. >мшл; h другії'; потребителей далнлми, св :;.a¡ і і і::м: t и научной продукцией о стихийных г;ілро'-.е';еорудогпчес;;і(\ явленнях;-, Пндл:с í.l.i.ü (ouvïciпенні;н пегіїйнитель'), *Усовс;.д:снствовап,'ієчнолслі-.' ол:рв;ив;:вго дол-uvpo- 1,0,0 про; нова погоды на базе меюдов пролог н нлд’ллл;гагг;:;

,• j средств-, Uhbjm: •. ! .3. (со;: '-в ■ вві ¡сдв'ї. ■■ Г.дв-члл. ■ в н

внедрить технологию оперативного регионального прогноза элементог поголч для среды ЛРМ-сннапгцка», Индекс 1.8.4.2 (соисполнитель), в Дальневосточное научно-исследовательском гидрометеорологическом институте. '

Личный .вклад соискателя выражается в планировании научных исслело”.;-шш. составлении программ н науч!10-техпнчес’'и\ з„данпй, сборе, обработке I! теоретическом обобщении результате',; метеорологических наблюдении, внедрении полученных результатов в практику гидрометеорологического сбслужпьлиня моо-скн.ч отраслей народного хозяйства (Приморское УГМС, Дальневосточный филиал Российского НИМ Комплексного использования ¡1 охраны водных ресурсов - ДВФ РосНИИВ:.).

Осно[ ¡ые выводы работы и результаты отдельных разделов и этс.гов работы докладывались на Междуиаро"1«);'! конференции "Сгверьая Папифика: гидрометеорология, охрана окружающей среды, география" (1994), на семинар .х в Дальневосточном го. /дарственном унцрерснтете, Дальневосточном научноисследовательском гидрометеорологическом институте в течение всего периода написания диссертации.

Результаты работы используются в учебном процессе в ДВГУ на кафедре метеорологии, климатологии и охраны атмосферы.

■ Структура ¡г объем работы

Диссертация состоит г.з вв'дешм, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы. Объем работы ш стр., в том числе страниц текста,

таблиц, 4а рисунков и ■ страниц приложения рисунков п

таблиц). Список литературы содержит^ наименований, в том числе на иностранных языках.

38

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во оведешш обосновывается актуальность выбранной темы; формулируются пели н задачи исследования, кратко излагается содержание каждой главы. Указывается, п частности, что при разработке новых методов прогноза осадков исследователи ориентируются, прежде всего, на прогноз для наиболее дождливых сезонов года. Для Дальнего Востока России - это теплое время года, время действия летнего муссона умеренных широт. При этом наиболее важно исследовать районы

сельскохозяйственной деятельности, районы с относительно. высокой плотностью населении, районы компактного проживания населения, районы местоположения интенсивных транспортных потокоз, - этим требованиям в полной мере отвечает территория юга Дальнего Востока, применительно к которой и проводилось исследование. '

3 перйоН г;.?. 1-е дается обзор работ, поепя¡ценных проблеме исследования режима осадков п лрошоза Месячных и'сезонных сумм осадков. Выделены основные направленна: синоптическое, статистическое и гидродинамическое, хотя, такое деление является несколько условны;.;, мехеду ьшмн направлениями нет резких границ.

Современны!! синоптический подход развивался в СССР работами Б. П. Мультаиовского н С. Т. Патовы, а за рубежом, в основном, в США, усилиями Г.Россби и Дж Неыайсса. Процгсси-предвес*. никл использовались в синоптиче-с:;;с, методах прогноза, сезонных сумм еггохо», разработанных ЛЛ.Кацс.м, С.Т.П;н;:вои, Н.М.Захпросои, В. Г. Шишковым. Методы сезонного прогноза аномалий оепд:;оа с заблаговременностью от 1 до 3 месяцев основаны нд пзжтнях с естественном синоптическом ссзсл'’ н нарушсш!ях-предвестиш:их, я часие на подборе ыгглс/оа. Длд работ аа'г.ппкада-даяосротшпго» последнего срсхаш (оО-с, 90-е кди) (.-„•ссзе с ш.'иг.'пым стремдеипе.м к более цг.^.одому непелв^ованшо самых разнообразных мгтодаз мдти.гзтпчесхой статистики г-есьИп хара:лершлм кслявтся привлечение принципов кшоптиле-схого прогноз^ро^ан!^:. Эю п^ошело к тому, что практически' перлась граьч, ме^хду "ышо еинотпчег.'имл" I, '' чило стати отческим!’" метода;.;;! ¡пр^гнозл. •

И;-з,> слабого снснпь; физических процессов, ¡[ зрмцр^нкпх месячные су.м-осадков, $чиоами:о-сгн,1ату,сй.;т методы протез;, часто по.'дг формальный хзрзглср. Из ¡ынболес ярздхш/гш и шщявзиягт.яп сгисш.'шп с:,ел; лгсшссл . вмдедяет-ея комтлсхсчшй ф;ти:о-стй7Чпи-:ссулИ нггг-д прэшдо, разр&ЗоганшЕЙ и Главно;'! геофизической ссеердагорпн под рухозод.лхдм М.НЛОднна. .

Колыцой пилал л р-дзвнтпг сшютттпдо-сга.шг'тшссхого подхода внесли работу НАБагрова, ДАПедя, УХТер-Мкртаи», ЛХЛ)кшшодаЯ* ДАСоиеч;а;па, ДАСммоиова, О.В.Бзтыревсш.

' Гшродпнамтгекин подход к пропю.у ссггкоз па иссяц.и сезон, кпк'нр:-вилл осасшл« на привлечении уранасиня Спддпед гл;.ш в адм^ефер.; в'сЗщуто снеге-

му уравнений гндротермодннамнкп. Но, несмотря на значительные успехи в области численного прогнозирования, проблема долгосрочного прогноза осадков с помощью гидродинамических моделей остается пока откоытой, и в настоящее время можно сказать, что опредедегшьге успехи достигнут лишь при проведении отдельных ВЫЧНСЛШеЛЬЧЫХ окспернмеитов.

Иа Дальнем Поста:« долгосрочными прогнсеами месячных сумм осадков занимались Е.А.Лескоза, Р.Я.)1Сс;хко, Г.В.Свпнухов, Н.М.Пестерева, Т.М.Жураплева, Г.И.Ашхина.

. Провезенный обзор показал, что наиболее тггенсиыго развивающимся являете,'! си)1“,птпко-статисти,гсс1.ое направление, в которое заложена возмохшость прогноза экстремальных градаций метеорологических величин, что являлся, очень гдлнмм дл.ч потребителя. По этой причине вся методика работы была ориентпро-глаа под разработку параметрической дпскримннатной схемы прогнол месячных сумм осадков. Дачный подход может быть применен дан ситуации со сдо;кным пространственным распределением месячных сумм осадков, причем, даже в то?,! случае, если пространственное распределение .месячных сумм осадков в большой степени определяется влиянием орографии: (орографический тип по системе классификации немецкого климатолога Пагнер..), что и является одной из рабочих гипотез настоящей р?.5оты.

, Вторая гла?! посвящена а;~ишзу ¡.змснчизости и долгопериодным колебаниям месячных сумм осадков,

В качестве исходно!! информации били использованы данные о месячных суммах осадков по ршючерно расположенным но территории Л отечелкннмм ГИЛроМСТСОрОЛСППССШТМ станциям (15 из них относятся к территории Приморского грач, к; -- ХаПаропс-сго п;а.ч и A'iypcwU с('\"'ет.ч). Кроме згого, пелодьзо-ггшм релпмн’л д-ччие по 13 iпдро'.!;’геопологп',ес1л!м станциям 'СИР и ’СИЛ'’, ”.^посре"ст1:,.'ииг' к г'’зу,',";’,л,::ч!!г::1 грлпла Российской Федералл.

ПГЛЛЛеШ!Ь!С В ЛЛÚ4ПК'ЛЛН!iv\ плочника-с,

Статиллче-лча оценки меелпгл с;:;м осадков и их изменчивость рассчи-TM!VH!!C¡- j:o д ли",'м Л' меелл! литого периода (апрель-октябрь) с 19л) по ГЛ’б г На первом 'маг: осушестплчлгл, пропер:;:) омичи;! эмпирическою закона распределения от rayecoacii кривой, что необходимо для дальнейшего га.;'opa паре--етрическн:, или непарамстркчсских критериев. ■

В качестве первого выбранного критерия согласия был выбраны: сравнительно простой критерий Фишера-Пирсона: - критерий Колмогорова-Смирнова; критерий Шапиро-Уилка.

При проведении данного анализа проводилась следующая процедура: по каждому месяцу число станций, по которым гипотеза о нормальности распределения была отвергнута, делилось на общее число станции, .участвующих в тесте. Годовой ход помесячных величин отношения'для выбранных трех критериев в целом для всех используемых станций при 5%-ном уровне значимости наглядно отразил различную мощность выбранных критериев. Наименее мощным признан критерий Фишера-Пирсона, самым мощным - критерий Шапиро-Уилка. Однако, несмотря на это, что ход кривы.- твляется достаточно синхронным. Это позволяет говорить об объективно существующем отклонении эмпирической функции распредмения месячных сумм осадков по всем анализируем ш станциям. В зимние месяцы все три критерия показывают достаточно юлдные результ.гы. Однако о летних месяцах этого сказать нельзя. Согласно критерию Фишера-Пнрсона, число станций, на которых гипотеза о нормальности распределения выполняется, колеблется от 10?6 до 30%, тогда как, согласно кр.¡торию Шапиро-Уилка, эта доля значительно больше- более половины.

Ввиду тою, что нелараметрнчесше методы до енх пор разработаны недоста* тО'Ши полно, то возникает необходимость лрнмешния элементарных преобразований. Исторически итлестны следующие: извлечение квадратного корня

(1 .Пановскьй, Г.В.Ссинухов), логарифмирование (Н.А. Багров), взятие- отрицательной обратной величины. Путем статистических испытании был сделан вывод о преимущества использовании преобразования путем извлечения квадратного корня пз месячных .сумм осадков. •

На втором этапе провед^гея контроль однородности временных рядов месячных сумм осадков. Для месячных сумм осадков выделение неоднородностей типа ф 1укт) ашиЧ в целом, относителы.л ессй структуры 2,ременного ряда' быть проведено с помощью критерия серий. Критерий СврИЙ позволяет судить’в целом, есть ли в рассматриваемом гременном ряде флюктуации типа выбросов или разрывов.

За весь теплин период, по исследуемым станциям не удалось выявить согласи! в просгрансгве п во времени СЛ,.чае!! отклонения гипотезы ой олюрод-

ноетн ралом, чю с нлегелчачч еа о юч. чао, сущее; госгшс флукау.чч. >jiroíí ,!ооі-чоролнестп не ."-¡чтит с\ с г і т ¡: о і о аклала в че;аголов\:о шменчччч етв.

На третье’: чжо оа.лп.еч ’чччч'с о ;;ач::ч:::і статистически знач;;';ого :н-мал ичеекого чочо] одної о ч.ча

Месачн'-е с'іь; оаалч'ч ичечл огл:.::: ..о изменчивость от месчиа к месяц'.’ :: от roca і; [>.\зу. !іа фоне Дч ч ч:е;і '.пчепчигое;ч ч принципе, тр\дно говорінь о коаеоанпях ;ч,:си.!ето горялка, ".ч ліччччі: н: ;рачл. Поэтому, а рзд'оте пол, треплом помим.ися только тачном кч-чого пор’1 чч; млі; лппспніак тренд. Поиск липецких ■,ч'чютоі!!:ч'х чр.чглои ¡ч;п:ч>лнася двумя неизрачетрнческпмп тестами: гесгоч' Кендалла ("чверекч) и тчзточ ’ 'аііла (угловые паклен..., лннил линейного трепла).

Критерии ппьерспи ІСачлалла, основанный ча одноименном коз '.фнпнзнте раніо’-піі керрел'чч ч; мелаау мзсччпзрні с;. • ч! ('■’ajücj и временно:: .возрас-

тающей разслаелдччельнсстд.о (номерами а во временном ряду), оеоо. лно эффе;:-т:к чч при выявлении монотонно:,; ¡низкочастотного) тренда. Для количественном оценки пепараметрнческого аналога параметра наклона лпнеіяюво троїш приче-ііялся метод Тепла.

Критерий Кіігдйлля а челом оказался солее г.есшім. чем критерий Тепла. Та::, первый выявил толі і:;: 5 результатов гл:г голоесительного и 5 лля отршаа:сланого тренда, тогда ;:ач: ягороп выявил : 16 результатов. для полодптельново ц і і лля отрицательного. При этом т rru не показали совершенно одинаковых разу: тато в, однако псе результати тчлла Кендалла оказались полмллол'.еегвоч результате теста Тепла. Во всех случаях пепараметрпческне сценки пара .етрі наклона лині: линейного тренда оказались оолее прзвлоиодосчп пап, по сравнению с сценка,и рассчитанными по методу наименьших'кдалрг.тез.

Важно отметить, что несмотря на наличие значимых трендов по отдельным станциям и месшгм, существование согласованного в пространстве и во времени многолетнего линейного трепла на. Дальне;! Состой« не подтверждается. Риявлено, что основная изменчивость срач осадкоз определяется их межгодооы.м ходом, а. не глобальными впугривековымц изменения:.: : релвчмл увлажнения.

’ ' Г> треп '.чі глаге проводится анализ пространственной структуры пелен ме-

сячных сумм осалкоя па юге Дальнего Востока.

В условиях, когда отклонение интегральной эмпирической функції;- вероятности от теоретической стгєпїстцчссізі значимо, необходимо было использовать та-

кие выборочные характеристики, которые лааалп о,,і неііскз...ч*ішую каргшіу л могли бить сопоставлены с аиалошчними показателями для га\ссог.л распределения.

Одним из путей является применение разновидности метода пеиараметрнче-скоіі статистики - квантмльното анализа (анализа порядковых характеристик признака в совокупности, зависящих от порядка следования элементов в ранжированном ряду).

Определены непараметрические аналогії математического ожидания, стандартного отклонения и коэффициента вариации — такие, как выборочная медиана, вероятное отклонение (определяемое как абсолютная разность ме.кду 20!^ и 80іо кванпыями). Гепарам рпческнн аналог коэффициента вариации определите!! как ошошеннс вероятного отклонения величини к. выборочной .медиане.

Традиционный метод построения карт астматических норм подразумевает работу в /.-системе координат. В результ.те имеем ури, денне некоторой повер.чио-,.ги, где точка мо:..ет быть однозначно охарактеризована определении.'.! значение:.! ¡і ¡'.(у*, /.), ідг роль значения г-координаты играет ¡і. В этом сразличные

■ .".¡..ап/ 'лип инасрлиогт Суд) і вість различную сбеепеченлолъ, что ь даль,- Лі-ч:с-л \;ол;ег нрпгадшъ к самым нричулдш-.т! узогам на каріе, і: явлснп;л

с'1'. ;оепі" распределения осадков.

Некому предлагаете;; использование п дальнсіїша,.: карг су:,їм осаалоа, рае-с :ні. . і і ; і::: с пс,:о!орон :осгел;шол одинаковой {.аеснечснн-си с олнезремен-а. а , а, аа:. л ог н.полі.зааанлл і.а.рт норм осад а .а, за : а:: • а єна ’.л.іа ні': сред ни а . :і е 6_ ;-.,г л,.“'оим фиамаліліоаівал.

][. ¡¡с/ги:;.;::] проілагп р.:.а\ 'ленаа (наш ¡ас;.: >) очлгоа ?:а!;ел-'

••м и і: а.па.:а,.,а- пан месаапіал сумм с,- . :г..:

1) тааа'. с-. :а". - і-.'г:-.’ еел” они гро ліааїга'ліел на аіука ? и. -н-.'н (С:с-

а "ч.аііі.ч-. і!,

1) а.ада. . :;-а . мл 'Г ■!! ..а . ; ; ;:а ¡.р.а о і , ч 2і> а ?1 • а

а: . енно:п..

“И ; V..,ц.ч.і іюатіїї а;, если г.-п! і; ■ ■а і'»'. і: 1 "'а.; У1'.' и

КЕазисташгснарных очагоз максимальных к минимальных значении с;, лм ос'дков по всем месяцам теплого периода. При зтом очагк шщнмалышч значений пшииот-ся более устойчивым;: во времени и огмечаютсп как в лгите, Так и в месяцы переходных периодоз (апрель, май, сентябрь, октябрь). Характерной чертой очагов максимальных значений является их быстрый ро"т к лету, наличие крайне экстремальных по сравнению с соседними районами зкч ’.ений в центрах около соответствующих станции значении и почти полное исчезновение к октябрю.

В течение лета характерно наличие орографических пар типа “максимум-минимум”, соответственно на западных и восточных сторонах горных хребтов.

Орографические эффекта в плане формирования режима увлажнения выражаются прет.де всего в существовании орографических минимумов, т.с. более устойчивым является явление уменьшения средних ''.есячных многолетних сумм осадков за хребтами: Буреннситм, Снхотэ-Алинским, Ляодунским (в ПНР), которые формируют соответственно такие минимумы на станцшгх Сквороднно, Им. Полины Осипенко, Сосуново, а также на Приханкайской равнине. .

Перестройка поля осадков с режима холодного периода на режим теплого периода происходит к июню. Особенностью данной перестройки является появление либо резкое увеличение интенсивности очагов максимальных значений при сохранении очагов минимальных значений.

Режим осадков для теплого периода разбивается на две фазы. Первая заключается в резком увеличении плювиографнчесюк градиентов, при сохранении принципиальной картины, существовавшей весной. Вторая фаза заключается в коренной перестройке пода осадков южнее 4Ь° с.ш., при которой области повышенных и пониженных значений меняются местами. Данная перестройка только намечается в августе, а к сентябрю она уже заканчивается.. ■

В октябре происходит резкая перестройка поля осадков на режим холодного периода. Количество осадков за теплый период на наветренных склонах горных хребтов юга Дальнего Востока возрастает по сравнению с пониженными, защищенными от Благоносных ветров участками на величину от 60% в переходные сезоны до 80% в летние месяцы.

На основании нормализованных с помощью преобразования месячных сумм осадков "%'х" произведено объективное районирование территории Приморского края параметрическим методам иерархического кластерного анализа. •

Для доведения (с минимуму числа кластеров использовался ьарнаиг кластерною ШШЛ1Ш 110 Уорду (Ward), оглнчпый от ьсех друїнх методой тем, что использует 1ШДЧОД дисперсионного анализ;!, чюби оцсшіїь ряссюшжя маму класгерхми. Критерии основан па строгих подходах мжио.чгрного анализа (днскрішинашого, дисперсионного п т.д.). Смысл использовавшеюся алгоритма с том, что на каждом П’-'.гс ею работы осущеспадялась проверка условия минимизации внутри! рупповон дисперсии її.! множестве двух ompaurn'i: объединении (гагасяешш) н перемеш^шш. К.іЛ.'ШП ООІ.ЄКТ ПСрСНОСШІСЯ І' іу 1'рунпу, В КОТОрОП сЗєСПСЧНВЗЛСЛ M3K.CU4uVU.4UÎi Ні'Проеї криирнп на множестве jeex возможных перемещении.

1) IlCpBUH район, условно называемый "Северное Побережье", вошли мысо-uwc ст.пиши: Золото , Сосуноьо. Бо сторон район, условно называемый ''¡i.iciu-moc ноберем.е", сошлн станини Богополь, Тернеіі, іМаргарагоио, Прїоора-. -а 11 ; і с. Р) трлпіі район, "Центр", вошлн стан: тп: Дальнеречепск, Охотничий, Ро-,н;:но. ІІ, наконец, четвертин, сачы" многочисленный по статтям, район "Южное Приморье”. В него ьояілл такне стї.ншш, au: Астрахани.:, Уурпн Рог, і Іоірлнпчнин, Анучино, Тимирязевский и Владивосток.

Итак, объективное районирование территории Приморского края но степени однородности режима осаддов для теплого времени год л показало, что пространственное распре деление месячных сумм осадкой на юге Дадь.чего Востока может бы п. отнесена к орографическому типу по системе классификации немецкого климатолога Вагнера. , ■ •

11 четиерюії главе проводится комплексный анализ синхронних связей между месячными суммами осадков на юге Приморского края л особенностями тропосферно іі циркуляции. • •

Исследование циркуляционных особенностей проводилось, на материале .ежедневных полей давления и-геопотенциала поверхности 500 гПп за 1966-1985 гг. н среднемесячных Полей Ида1,, за период 1950-198S гг.

Схгма прогноза разрабатывалась на примере Южного Приморья — территории с основными объектами сельскохозяйственной деятельности, а также с относительно высокой птотностыо населения. Предлагаемый подход может быть реализован в дальнейшем для других районов Дальневосточного региона.

На перво'1 этапе анализировались циркуляционные особенности, которые гпрмеля от г.мі:.х,енле осадков, а т--чк»е дефицит шп ил-длтос осадков в цело:.; за

месяц. Производили! расчет шаблонов - ежедневных полей придїмноїо давления п ]ЬЮ, типичных для слтупшш "без осадков" и "сильные осадкі-," по іер\.,іію.:пгніі Наставлений по службе прої позов.

Шаблоны полей давления, соответствующие условиям формирования для ситуаций "без осадков" и "сильные осадки", показывают сущесшенпые p., »лпчня 'і медсдуширотном обмене воздушных масс іюллриого н тро..ичсскоіо приіісчо,'--;ч'~ пня. .

Меридиональная конспирация поля давлення на уровне 500 Гиа, с-.иір.ч.о хчаюшая продолжительные сильные осадки, характерна для вегч месяцев ік'рь.;д:і апрель-октябрь. Изменяются тол;>ко ¡шссш изобарических поверхностей, т> спот-p.iTcriiim с сезонным ходом. При -лом у земли и районе сегиро-г.осточниіо Китая либо юго-ззпадното Приморья наблюдается циклон. Одновременно, :\ апреле, сентябре и октябре над озером Байкал наблюдается антициклон. В нюне, июле п августе данного антициклона не отмечается. Go всех месяцах теплого периода пал Японскими остдовамп п Гнхп.м океаном находится малоподвижный антициклон.

Для периода май-август отсутствие осадков вызывается продолжительным нахождением над югом Дальнего Востока периферии северотп: юкеапского атн-инхлопа. Для сентября и охтяир,, отсутствие осадков вызывается уже влиянием периферии азиатского антициклона. Соответствующие апрельские поля занимают промежуточное наложение — над югом Дальнего Востока находится перемычка повышенного давления между сибирским и северотихоокеанскнм антициклонами.

Следующим шагом был анализ общих черт и различий характера аномалии среднемесячных поле!1 И;™0 в° втором естественном с'шоптіпеском районе при дефпщгге и избытке местной суммы осадков на юге Приморского края.

Месячная сумма осадков по югу Приморского края относилась к категории "дефицит", если сумма значенні! го станицям не превышала S0% от суммы климатических норм по станциям, входящим в район. Месячная сумма осадков по району относила- ь к категорії "избыток", если сумма значений по станциям превышала 120!о от суммы'гайматшескш норм по станциям, входящим в район.

D соответствии с этим правилом, среднемесячные быдд разбит!.! на две группы. В первую группу віпшш поля, соответствующие дефициту о^ддков в Южном Приморье. Бо вторую группу вошли поля, соответстя;, • чипе избытку осалкъв в Южном Приморье.

Хара тер свяіеіі :..ежду аномалиями полей ч классами полеіі осадков

і.Ллаїїльлст, чю ,і сл \час "избыток осадксв" по лее месяцы теплого периода сосу-іиссі м; юс: лолГнінл холола над севере-сосіочним Китаєм и ¡ребень тепла над ilpin.jpi.eM іпи Японскими островами. В с у ях ",»сфицит осадков" ситуация меняется на противоположную.

Укатанные рагшчпи наблюдаются только в районах Восточной Сибири, Дальнего Восток;« н северной части Тихого океана (Берингово море). В любом случае усиление или ос./.ібленне алеутского очага холода приводит к изменению характера погоды в Южном Приморье. ■

Описанные особенности в характере распределения аномалии П^;,, отмечаются только во вюром естественном синоптическом районе. В европеїісчо-.' и аме-рикииском секторах не удалось выявить какие-нибудь устойчивые закономерности.

В ільнешнем был проведен обьектпвнып анализ циклоіенеза над вторым естественным синоптическим районом,

С ц-тыо еггдения до минимума субъективных ошибок при рассмотрении ежедневных полеіі приземного давления процесс составлении карт-схем Сыл сведен к выполнению нескольких операций. .

I. На основе ежедневных полей приземного давления для каждого месяца года по имеющейся выборке рассчитывались соответствующие поле завихренности в геострофическом приближении по формулам

__________8____________ОР

М $ш 62со СО50 г;?.

у,=-------£---------

■ К 2а соїО £0

где 0 - п: лярлый угол, или дополнение шпроты до 90° , И - радиус Земли, а - угловая скорость вращения Земли, Р- приземное давление, з ■ ускорение свободного падения. . . ■

2. Суммировались только положительные значежш. рассчитанных ежедневных данных завихренности и находились соответствующие среднемесячные зиаче- • шш. • •• .•

Рассчитанные ..релие месячные многолетние по іоаптєльн. ¡e значення teo-строфпческоп завплреішосш хія периода апрель-охглбр:, ". теч. іше ксеч .іеопіеі. теплото перг.ода образовали своеобразные вьиянуи.іе лтлнпсы максимальных на-ченш'і. Эгп ОСИ симметрии ДП1ШЫЧ J.I.HÜl Піческчіч 0бД.!СІЄП ПО своєму расположению ПОЛНОСТЬЮ совпали С линиями КДИЧШОЛОГИЧесКН.Ч фронюв. Для іруш. Лег И с Деф’ШНТОМ 11 с избытком месячной суммы 0СЛЛКО15 отмечен 1 устойчивое деление зон максимальных положительных значений вихря скорости на три системы: самую северную - арктическую, загем - полярную п пассатную, что соответствовало расположению климатологических фронюв.

Дефицит и избыток осадков в (Олиом Приморье определяется положением полярного климатического фронта. При 'лом, начиная с мая, и заканчивая авіу-стом. на количество осадков оказывает влияние западная половина ветви полярного климатического фронта, тогда как в сентябре и октлбое - восточная половина ветви. Картина апреля занимает промежуточно• положение. Большая междуме- яч-наа изменчивость положения тихоокеанского климатического фронта, связанною с соответствующей мигряиигй северо-западной периферии ееперотихсокеанскч..о антициклона, позволяет говорить о важности именно этой характеристики для рели-ма осадков :< Юлном Г!рпмо]і:,е.

М;-с:нн і теплого перпо_? (:п:р.:л(>-октабрь) могут Озігь сгруппированы по ич--їєіісіі'інг-сі.і tyou eco,-,: с мал по август - месяцы со слабстмряпмшшя гвнеюгене-:а;м; сеталрв, октябрь и апрель — .месяцы с активным циклогенезом.

Таким с'разом, рассмотренные пол;; давлении, 1Ь,и ч достаточно

пггиго .лр.тсжог влигп'дс агмефериои ииркуллппи па 'Нормирование осадков и :;о;уг быт;, прив [-д., > •1 а для р;чрлботкп сумы долгосрочною прогноза чеелчр к сумм с-.задио!’,.

П’дал г.:\ ! .а'.: .:!'и и t схеме .v н оеротмого прогноза : ысякпых сумы оеад-.;■> с i:. í . і £т!,: • л і'.ч : ..-него <’а дока в теплое полугодие о взбдаго-тзмечност в'з

л О.ДІи л О : О J IIIі V: Є ЛІЄ.1 (!: . пример.; 10. ЛВЗ О І І рі і' Ю,Ч-'і).

Осп-'мр м і.,'!-..' ■' 'в"тегзт ::;-г :• етрнк-'З'Дз: г:, н;’!С."ч;: : Л двд,:;. л. ;-, V В ., . 1 .¡!¡;e нр- і ', 3 ,f :, '. В В>! . . I и -Г і В- .: Ті

При ,1;праСч)1ке а..юмг.1 иvipimmioii с.чемы долп'срочпото прогноза mccü'i-I .'Ч с;, ММ «ХМ.». •» ,Ы>1 ID/.IIHi О ПрИМорьЧ npc,iikViaia.K'ei., 410 среднем екчисе к-рм:.о..ри‘1сскос поле секерпот no.iui'ipiui с досимочпоп 1очиосп>:о могут о:-1Ть ср.'.шемесячнычт по 1ячш нр ■'}: inoro лаилеппя, 115,,;, 11 U£.’¡,

(i'h;|-u¡'m.íütasín). ОГпчавнчая ьмборка формпрод,!.; ¡„ч. на материале 1950-19oS гг., И'. ¡анисчч.ы пыоорка составила í: лс 1 (f9íi9Уú п.).

’(.•¡к как i] KTii'iccKoc число прелпкгороа и ¿мскрнмииатноП схеме лолалю ; "II. о) р.ШПЧеНО. ГО необходимо Оыло ПроаеСТИ КО'.ППСКСНЫН oióop ПНфорМСТИВ-■рчо по i\im>-'.censa in. icii преликторо» - инферчкчпьнич точек : ухтлч регулдрион <•. ;i:n. Эю комплексный отЬор i:iLH04;u 11 ссСл: l¡ uuGop нандучшего пиформаша;

2) нмСор информашпных точек на исследуемому району ссисрпо.м недуг::.'.-

Ге íeinic iipíííiHM.'L’ioci? на сепсис качсыьснно;! опенки опютепня nnyipí;-¡'. y:¡ia, oíi men. pciui ciarncriikii Уилкса для класса; :л ¿: полей [¡¡:. дд'с.;г;д ..к

■ ici.ч;¡o определенной градации.

U иел.пс уменьшения ¡ш.решноечи г.м'шелеьчш отбор ппформаппдпл:; точе:: г,.”..цс'лпллсл в два этапа. На первом 'лапе, как правило, su З6.\11—356 точек сс-I :р:к'-о пол\шарил (40’-90° с.ш.) отбиралась подгруппа объемом иорлдка 20-30 пч‘¡'.’р-ниш ныч ю iík. На тором этапе, из этой подгрччпы выОирадиси максиму:.! лучше ,»icib ючек, учитывая обьсм имеющейся оо>ча;ошси аь.оордн (39 лег). Б I vn.iaie. темер предсказателей являлся шссишсриым (ti —о).

Перед раечекга дпекрн.млнаитны.ч функций проводился классифпкашюиныи i г.;чснииал;,;пл:. прсдпкюрос. основанный на принципе уменьшения orí lo-г..-..ш:; : чутрп.руГ,нового рг.ссюлпия к межфупповсму ь анализируемом простраи-<.1. : пре е;;;.í,iíc;u¡!

I hn-':¡:.:;,смы11 в иастсдтей работе метод отбора переменных - ипформпгпо ю • с-.:- ,'рлого полушария, ocaoi.au на последовательном испытании сущсст-г in прпг.еряглп.гх перс.млпшд. Испшаглс сушесталшосш, основанное па F-г. ;апк i т í к с дисперсионного 'анализа относится к нулевой гипотезе Но» которая 33-к 'i«чае г с я ь том, что пра д.'Саалгпип испытуемого предиктора добавочная дисдрн-ч'чммил не Ьу:.:г догтпгпуга.

В настоящей работ«, использовались следующие правила перебора поіснпп альных предикторов:

а) переменная не иск-почалась. если значение ее F-сгаі истнки исключен: :и было больше или равно критическому значению.

б) переменная не включалась, если значение ее F-сгатистнки включении было меньше критического значения.

в) переменная не включалась, если значение ее толерантности било ниже устаноааенного порога, в соответствии с критерием Стьюаент'і

Весь цикл этапов днскримннатного анализа, начиная с классификационного анализа испытуемых переменных и заканчивая расчетом днскриминагны.х функили был реализован на алгоритмическом языке FORTRAN-77 на основе существующих алгоритмов и блок-схем.

На первом месте по информативности оказались средние месячные поля Л|«ю' (А—0. J7), далее следовали средние месячные поля приземного давл.шгя (Л=0.29), и, н:.:;онеи, поля Н500 (Л=0.3). В связи с этим дл.: дальнейшей работы были выбраны поля 11®".,.

Можно обратить внимание на тот факт, что количество информативных точек п поле относительной топографии резко уменьшалось севернее 70’ с.ш. Эю важное обстоятельство заставляет предполагать, что информативность сред..ей температуры пятикилометрового слоя тропосферы а полярных широтах уступает аналогичной информативности е умеренных широтах. По этой причине и для уменьшения вычислительных погрешностей при пошаговых і ..'оцедурах отбора, псе дальнейшие расчеты проводи/; сь только в широтном по.ice 40° - 70° с.ш., что составило 36x7=252 точки.

Дальнейшая качестсешгая проверка показала, что для отобранных ішфор гаті тныу. точек расстояния между і лесами являлись статистически значимими, что подтверждало основное предположение о том, что различные аномалии поля оселков обусловлены различиями в терчсбзрнчсскігх полях за некоторый предш-ст-пуюшин период.

. Для вияолшш пелгсооСрюпостн перехола от линейной к квадратичной лне-кримішянтпоі'і C'áíiie прЪгср.шсь гипотеза о равенстве ковариационных матрінг на ОСНС’Ї М_Ч >3! ;‘0"рОг!!!М\ ЗН'О:; mil.

PaiSCüCTDO К0Вар1..іШ10ІПІІІХ МаТрИЦ проверяется с помощью критерия обобщенных дисперсии Бокса. В этом критерии за основу принята разность мс;кду логарифмом определители обобщенной оценки ковариационной матрицы и средним значением логарифмов определителей вь^зр^чных ковариационных матриц. По мере увеличения отклонений дисперснії и ковариации выбором друг от друга о га статистика возрастаем. На практике обычно пользуются аппроксимацией у}-распределеннем ,

Все значения статистики Бокса в среднем в І.5-2 раза превосходили зто'г предел, ні было выбр :ю квадратичное решающее дискриминант чое правило.

Прогноз градации месячной суммы осадков по каждой станции осушести-

ЛИЛСЯ '"Х> форлП'Ле

?,(Х)=-|Х'1Г1Х+ Х> srlMi-lM'iEj-1 M¡+ln u¡-~!n |s¡!. ¡“1,3,

где і - иооядкопын номер класса, £¡ - дискриминантная функция для i-ro класса, і - знак транспонировании, f*I¡ - d-мсрный средний веіпор предикторов,

U*1 • ковариационная матрица і-го класса, ;г, -гпосісриорнаи (климатіггскіл) вероятность і-го їласса, X - некто;? предикторов (значенім аномалии U¡S, по шести наиболее информативным точисм в широтном поясе 40’ - 703 с.ш.),

После расчета дискриминантных функций £,(Х) осуществляется расчег ус* ложной г-сроягносп того,'что наблюдение X произведено над і- классом, т.е. по-Пі'ри'Ч’Жи'І вероятности

,,,, expíe,) .

Р. ('l)~ ~т,-----. і“!.......ні.

Хсхр(ик)

г; ■ j :-.;’.і і.: і! С” е(| 'UU u f, норма, избыток! прсдио-г.сни? огддг.,уіо.-ь wü грз-"ч. ; • ч :¡:po¡i ¡>, СІ) принимало максимально1; аначелне.

І!:.-:' Н':.мрос;::п! гшомапиирумпноіі схемы долгосрочной) прогноза рлпснс 1; 1 ' 1 нстип-чямнне;; нолей приземного давлении и JÍ500 , поскольку уц>

ч • • iполучен:.1 нч> кчіплам сі:"л' в опср;ш::ш;;.\: ре.чиме. Как п :.::аза.'!

і:; :ч : .чл’лчч чливныч М1 ;ч.г. быль и і;рн:чтечеіпг: в кччеспіе нре-

,ч- ■■ ■: , .’'.И] . 'ччъчны:. і;олоч;:;і льгод завихренности il Одлак;1,

ч . ч1.:; <:;:;р:шгчнон '.'пф.'рмлпни, поступающей но і.-.ч.лчч

СВЯЗИ, отсутствие РіПрЄЗСНТаТ!ШН!ЛХ архивов указанных ежедневных полей в настоящее время ограничивает применение характеристик данных полей.

Оценка прогноза осуществлялась согласно Наставлению по службе прогнозов (19S6 г.) на обучающей O.950-19SS гг.) и контрольної! выборке (I9S9-I99Ô гг.). Прогноз считался успешным, если справді,тасмость была выше случайной (57ГЇ).

Последовательно для каждой станции и для каждого прогнозируемою летнего месяца находились информативные исходные месяцы в предшествующий П-месичньш период времени. При этом замечено, если значения ностернсрных вероятностей были сравнимы с друг другом, то можно было ожидать ошибочного прогноза. В этом случае складывалось впечатление, что статистическая схема не менла провести дискриминацию.

Надо заметить, что поиск информативного оптимального месяца яшшется гкзпвалептиим исследованию ритмов атмосферной предсказуемости, т.е. наиболее характерных асинхронных связей. Выбирались те месяцы, для которых наилу ,шие результаты показывали к..к обучающая, так и контрольная выборка.

На основе метода статистических испытаний бил составлен каталог 'лнфор-матпшгш месяцев прогноза дія мал, июня, толя и августа. ?î информативные принимались те месяцы,'по .чо'.орпм слралднагемссть па сСу<:а;л‘ііей, так и на контрольной выборке,'была і:шс случайной.'

На осно?зі--ш каталогов ииформатигшсетн сделана попытка выдашь сЗщке тенденции ритмов предсказуемости, Данная опенка проводилась по результатам опрардымемпети по апОлаго^ременностям ог 11 меешеа до нуд-:дГГ!. Пскагапо, что по еОггму характеру прг.тагазугместл no.'rœûit июнь и июль, май. и акгу-ст.

Яри пргптот і-a ".н а"гузт отмечается 2 устслчпгнх р'пга прмспазугчо-

сііі а ааолагогр:;;’шют;.....:к 7, 4 мазлие:1. Далее идут месячная и пугегдч 3‘бдаго-

гр,,,г,;т,,. Пт'ч таиь и ;>;о:а> отмечгзгел чстойчиг.ый ритм

лр“ас”Д"уі::.;остп - о з .Cwrc-; •.менгс'стл ’о 5-5 меелнед. .

р-.’ау, ! плаг’.оъ'дот гвеерцть о иозмстоіести проведения

д-'-дгог;;о-і!ісігп п;'спгі^?. ¡і огзпов. Па первом зтапе Судет необходимо

с^стіглать 1ч'гг:т'г.11'м':с7'л:.Ы': с**:»?« ссагг.са с заблагсиремеипсльго от 4 до 7 :*е-сяп.;в. По. г.гср.-'Ч сутегстгугг ііозмсспносгь утечіть т. с месячной дли с нужней заРдаїсУр-'М^іл^^п

0,lt|>:v in ДОПОЛИ, ТСЛЫ1ЫХ rccion на обьектншюсп, полученных связей явля-• ся сопоектлеі.ие харакіера предсказуемости по сганшшм. которые нахс-гятея в оіінкчісльінпі йліпоспі лр>і о\ лруїа. Чдссь пообходимо огмстпіь, что іаког схоа-сіг.-.і лісшшольпо іімссг мссю, і.с сосел"'іе станции имеют одинаковые шіфор-мімиіние месяньї (оптимальная аблаї овргменность). .характеристики циркуляші-(’НІІМЧ ІІОЛСЙ KOIOpiJ, ПОЗВОЛЯЮТ лапаті, удовлетворительные прогнозы месячных сумм осадков.

Например, Ир” прогнозе на май оптимальная 9-мссячнаи заблаговремен-иосп. яг. тмсты общей по сі. Лпуч'чш и 1 нмирязевскнй. Оптимальная семимесячная 3.![>Л.1І0ИрЄЧЄ),ІЮСіЬ ЯВЛЯЄ1СЯ обшей по ст. Дальнереченск, Рощппо, Терпен, отим vu.ikhi пулевая заблагопред :нносгь- дія Владивостока н Тимирязевского.

(Ірп проіпозс на июнь оптимхіьная шестимесячная забтаїовремснносгь яв-іяеіся оСіїией по ігг. Тимирязевский п Владивосток. Оптимальная месячная забла-гоіугмеї’чосіь является обшей для ст. 'Іерней. Рошпно, Преображение.

IIjhi nporioje на июль оптимальная грехмеснчпаи заблаговременность являлся обшей по ст. Дальнереченск и ‘Іерней, двухмесячная — по ст. Тнмпрязевскиіі п Владивосток, месячн; л - по сг. Апучішо и Погранпчлий.

При прогнозе на авіуст оптимальная восьмимесячная заблаговременность нвлясіся обшей по ст. Поірапичний, Анучішо и Тимирязевский, семимесячная для ст. Іерней и Гошино, четырехмесячная - по ст. Тимирязевский и Владивосток, оишм^-’їная нулеііічі - дія ст Рошпно. Преображение, Пограничный.

Средняя олравлываемость автоматизированного метода прогноза месячных сумм осадков на независимой выборке d мае, нюне, шоле и августе составляет 75%. 77%, 76% и 74%. соответственно. Сравнивая успешность данных прогнозов с официальным синоптическим методом (май-50%, июнь 97%, июль н август - 76%), делаем вывод о том, что оправдьнзаемость по этим методом находится примерно на олпс.м уі-опне. Действугощая в настоящее время в ДВНИГМИ схема долгосрочного прогноза месячных сумм осадков по методу Г.В. Сшшухова имеет в среднем оп-равды мемость в мае - 77%, июне - 48%, шоле -49%, авіусте 73%), •

Проведенное сравнение успешноетп предлагаемой схемы долгосрочного прогноза месячных сумм осадков с ныне действующими методиками показывает ■ возможность практического применения разработанной автоматизированной схемы лсш осрочпого прогноза ліесячных сум,'! осадков дія Южного Приморья. .

Для представления результатов работы дискриминантной схеми пропит был создан исполняемый программный модуль пользовательском ннчсрфі.іса, позволяющий получить на мониторе персонального компысмсра информацию с> тлс-роятпостях осуществления стандартных градации месячных сумм осадков в том или ином пункте с заблаговременностью от одного до 9 месяцев. Выдача .ipomo-сті'"ескоп информации о вероятностях градации осадков в месяце прогноза происходит и удобном для потребителя текстовом виде. Результаты работы системы сводятся в таблицу и представляются на экране монитора.

В заключении сформулированы основные результаты исследования:

1. Результаты трех независимых тестов (хи-квадрат, тест Колмогорова-Смирнова, tí.от Шапиро-Уилка) позиолякл говорить об объекшвно сушесюуюшем отклонении эмпирической функции распределения месячных сумм осадков ог нормального закона распределения по всем анализируемым станциям. При анализе временных рядов месячных сумм осадков необходимо по возможности ЛОЛЬЗОВ :ть-ся нетраметрп1’есклмн методами. В случае, если псе же не уіаетея избежать использования параметрических методоз анализа, оптимальной является процедура извлечения квадратного корня из величины месячной сумм оса -ков на станции. Именно сча процедура показала i аилу .шпе результаты, по сравнению с логариф-миро!!?іШ-м н отрицательней ооратноЛ величиной.

2. При прос 'деннії параметрических и иепараметричеешк тестов не удалось

зиявить значимые тренды хода месячных сумм осадков. При анализе временного хода месячных с;.мм осадков на фоне значительных колебании год от года замечены Сол' 5 иди менее ддигелмиле периоды с увеличенном пли уменьшением количества осадков. По в ; ’.лсм, .’нгтиз додгогремешгои состг:ітя!ощеі1 гргчешюго рл іа ;пя CV'irt ОСЧЛКСЗ, ИМеК-ЧЧИУ Ú'-V.MHVIO мсгсголовую И.<МЄНЧ!!ГТСТЬ, ПОі"'3’.!!’'ІЄТ, Чіп зт:’чнмг.'х ¡'с у,,,:.зг:;ге;п!;: га :сгз Д >:.:-нд 0 Ооск'т.і не пгсизіччло.

3. П[.-ссг,'.'їі:стг-:? .-■■гл'р-д .'лгн'е меол’нтп.': г- на з Длу ■ '

Ростока :;о:тст С;пь оглг.е. о •: ол'тгг'фгческсму типу (чл-'сегфич-лп’'’ Дмитрі.

3.!. fг;і.• ■ -! "л,Н':го г :сг:- v.-ír. тип

-;.;лп г:'. ¿'■•■•.і,- ч ' • ; ■ Д'Ч ■-м -i-го íl". ....и:';

........ и, , ■ ................................................................

".

3.2. При 'лом о'іа.и минимальных значении являются более устойчивыми во

■ рсмснн п оімс . потся чак в .ісіиис. і.ік и г. мее.чны псре\о.ліи.\ порио :ов .апрель, м.ш. січі іябрь. оіляЛрь). Харамеріїоіі 1,'’ріон очаїои чаксимольмыч значении яу.ч-ск:і по иічсішс иіііеионінн.сін к лс\ uiuvri' чолі юс поч„• їлолепле к ot.iíit"p¡.>.

-!. На ССМОІ.С исследования сл;сліісі-им% полон давления и гсопо'їсициала по-г.ермик-іи 500 11 la и среднемесячных нолей 11 р.тірлчопші.; кар і и у л ліЗло ¡; у при .ємною пол. /"імення. І!;, ,і її 1 для раїличипх классов осалю1;, поккзи-!;.:.‘);i;i!c сушссі вснпыс различия в мелдукпгчгшо.м оЗ.мен: ьоз уhhillx масо полярно; :> ! і ¡роїч'чсскчп} происхождения ¡: ¡ ; о іволллнчнс і;л..сслф.л:нро:'аі:. усло:.;ія a-:c¡ гочального увлалліежіл.

11 е іучан \ іиОі.пка осадков на мгс Приморско, о края со вес мсс: ліе ісилоіо ьерч-u.i сосичссі вуюг: ло.і.Опна холола ,чал ссьеро-воегочным Питаєм ü іреС.чів ¡ciiia на I Ірпмс'рьсм пли Японскими осі ровами на кар г»;,ч Ir'1 15 случал.; л - ; : i ; ; ¡ оладко» па час Приморскою рал ситуация мснлої ¡л; на иропчч'чллс.л'лл ;. Основные parut’ ta па лгп.х карілх ііло.подаміся юдьло ыоро.м есіссдтоип'с.ч с;::; анпческоч районе. [j любом c.'ívчас yi,j¡eiine пли ослабленні; алеуіе.чого очаїв холода прпиодиг к изменеппот .характера погоды на юге Дальнего Востока.

5. Структура oGuteii циркуляции атмосферы и экстремальные голы (засушливые и аталсиыс) тесно связана с аномальным циклопическим сіілрсшм переносом от земли до уровня средней тропосферы.

Олагп месячных максимальных положительных значении геострофпчсскои ЗУ ч'-реиности для всех МССЯІ.ЄБ теплого периода имеют эллиптическую ферму. Í ла:'.И!.:с оси симметрии данных эллиптических областей по сво~му расположению полностью сов"адают с линиями климатологических фронтов.

С. Подтверждено полное статистически значимое различие в цпркудяцпон-ных механизмах формирования сух:;х и влажных лет на юге Дальнего Востока. Эго озіпчасг, что эти механизмы должны подготавливаться соответственно различными процессами развития атмосферной циркуляции в предыдущий период. Конкретно, это различие выражается в том, что наиболее характерные апомаліш поля осадков на юге Дальнего Востока (дефилит, нормы,.избыток) формируются в предыдущий период определенными различиями термобаричсского поля северного полушария.

7. На первом к.есте ао информативности стоят средние мес'лчиые иолн Н^„. дялее следуют средние месячные поля приземного давленш;, и, наконец. поди

7.1. На основе метода статистических испытаний бы ;и определены информативные месяцы для прогноза на май-август, по которым онравдыогемосп. на обучающей, так и на контрольной выборке, била выше случайной.

7.2. При прогнозе на май и август отмечакнея 2 устойчивых ритма предсказуемости с заблаговременностям!!: 7, 4 месянеп. Дале’; идут месячная и нулевая заблаговременность. При прогнозе на июнь и июль отмечается один устойчивый ритм предсказуемости - с заблаговременностью 5-6 месячев.

7.3. Одним из дополнительных тестов на объективность полученных связей является сопостаатение .характера предсказуемости по станшь.м, которые находятся в выделенных районах. Станции района имеют одинаковые информативные месяцы (оптимальная заблаговременность), характеристики циркуляционных полей которых позволяют давать удовлетворительные прогнозы месячных сумм осадков.

7.4. Полученные результаты позволяют говорить о возу 'жностн проведения долгосрочного прогноза в несколько этапов. На первом этапе будет необходимо составлять прогнозы месячных сумм осадков с заблаговременное ыо от 4 до 7 месяцев. На втором этапе существует возможность уточнять их с месячной или с нулевой заблаговременностью.

7.5. Средня., опраздываемость автоматизированного метода прогноза месячных сумм осадков на независимой выборке б мае, шопе, июле н августе составляет 75Го, 77%, 76Г5 и 74~, сооте«тсп»нно, что в июле и августе находится на уровне ггрошс ов по снпопт:1"-'скому методу, в мае оценки методического прогноза выше на 25!о, а в июне — ,л::”е ьа 15Гэ.

Проведенное сравнение успешности предлагаемой схемы толгг>еро»и>сго прогноза меегт'.тпг; гч': осадчсд с ныне дгПствуюкшчц методиками показчгаег во?-го:'-Л!ссг'. прп!;пг:ес:,-ог<) применения разработанной авгоматн^фовгнооп схе-ЧТЛ ДОЛГРП'С’Ч.-ОГО пропю:.. месячных сумм осадков ДЛЯ Юл'НСЧО Причор'-ч.

Подччепнче ПОЗВОЛЯЮТ говорить о возмо К"ОСП1

,'ОЗГОГООТГОГО гтрогноп СЧОЛЫЛ) этапов. 1'Ч ':Р’ Эг 1:'.’ буд‘;т ■>"сб>-О"г.М0 состд"лтт,, про;'-о л,: ”сз';'н!’.:к с\'мм осадков с ■"';:а;01';';,,е!П'ост’ о от ~

1 : . т -,рГ. ^ г,,.;..-,..,-.. 'О-'М г, Г-»\7 , ц.; >'с-;-!Ч1тГ: ! * :1Г ’’ ”у-

lid »'.г.териалам дг.сеериишн ошблнкошшы работы:

1. Вардами» С.М.. Дашко H.A., Крохин В.В. О некоторых способах прогноза приземною давлении и районах с ограниченной метеорологической информацией -Отпаек: Дсп. п ИЦ ВШШГМП-МЦД.- 1?°2- N° 864 ГМ-92.

2. Крохии Н.В. Уточнение прогностической информации методом разложения по еек'стсиным ортогональным функциям // Труды ДВНИГМИ. - 1996. -Вып.147.

3. Кромш В.В. О пекоюрых способах статистической обработки данных месячных сумм осадков//Труды ДВНИГМИ. - 1997. - Bun.HS. .

4. Крохин В.В. Физико-статистическнп способ прогноза месячных сумм осадког. с нулесой и месячной заСыаговрсмснностый для станциП Приморского кран г, теплое полуюлне // Труды ДВНИГМИ. - 1997. - Вып. 14S.

5. Крохин В.В. Подбор распределения аномалии месячных сумм осадков для пелен раЛонпрошшия Приморского края. - Обнинск: Деп. с ИЦ ВНИИГМИ-MlUl- 1997 - Sí П98-ГМ97.

fi. Крохин В.В. Сгособ прогноза месячных сумм осадков в Приморском крас г. теплое полугодие - Обнинск: Деп. в ИЦ ВНИИГМИ-МЦД.- 1997 - Nä 1198-гм97.

' . Жрохш! Б.В.

О-млин <га юге Дальнего Востока России а теплое полугодие: щ'оар'ч'стзенио-рремсниое рясгфсдслеяке, условия формирования п язтомэтшярэзагтгя схема долгосрочного прогноза

Лмгорсферат диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

одписямо к печати }7 апреля ¡998 г. Заказ ^<? . Тирах 100 экз.

ОГл.см - 1 п.л. Отпечатано » типографии ДВНИГМИ 690600, Владивосток, Фонтанная, 24

Текст научной работыДиссертация по географии, кандидата географических наук, Крохин, Владимир Валерьевич, Владивосток

ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

т/

На правах рукописи

КРОХ И Н ВЛАДИМИР ВАЛЕРЬЕВИЧ

ОСАДКИ НА ЮГЕ ДАЛЬНЕГО ВОСТОКА РОССИИ В ТЕПЛОЕ ПОЛУГОДИЕ: ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ, УСЛОВИЯ ФОРМИРОВАНИЯ И АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СХЕМА ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА

11.00.09 - метеорология, климатология, агрометеорология

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук

Научный руководитель: доктор географических наук, профессор Н.А. Дашко

ВЛАДИВОСТОК 1998

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ..............................................................................5

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ ПО

ДИАГНОЗУ И ПРОГНОЗУ МЕСЯЧНЫХ СУММ ОСАДКОВ ... 14

2. ИЗМЕНЧИВОСТЬ И ДОЛГОПЕРИОДНЫЕ КОЛЕБАНИЯ МЕСЯЧНЫХ СУММ ОСАДКОВ ........................ 42

2.1. Используемые материалы и методика исследования..... 43

2.2. Анализ изменчивости месячных сумм осадков..................49

2.2.1. Анализ распределения месячных сумм осадков..............49

2.2.2. Тривиальные преобразования месячных сумм осадков. . ^

2.2.3. Результаты анализа годового хода эмпирической

функции распределения месячных сумм осадков..........55

2.2.4. Анализ применения тривиальных преобразований .... ^

2.2.5. Анализ однородности временных рядов месячных сумм

осадков....................................................................62

2.2.6. Особенности применения критерия серий к рядам

месячных сумм осадков.................................64

2.2.7. Результаты исследования рядов месячных сумм осадков

на однородность по критерию серий..........................65

2.3. Анализ долгопериодных колебаний временных рядов

66

месячных сумм одадков..........................

2.3.1. Особенности использования критерия Кендалла............^

2.3.2. Особенности оценки линейного тренда

непараметрической регрессией..................................68

2.3.3. Анализ линейных трендов месячных сумм осадков ....

3. ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСЯЧНЫХ СУММ ОСАДКОВ................................................82

3.1. Основные способы оценки пространственно-временного

распределения месячных сумм осадков............................84

3.2. Метод квантильной топографии и анализ

географического распределения и изменчивости месячных сумм осадков..........................

3.2.1. Обоснование метода анализа полей осадков на основе

карт квантильной топографии....................................90

3.2.2. Анализ географических закономерностей

пространственно-временного распределения сумм

осадков различной обеспеченности............... ^04

3.2.3. Географическое распределение изменчивости месячных

сумм осадков за теплый период..................................113

3.2.4. Выводы по анализу географического распределения

месячных сумм осадков и их изменчивости......... 115

3.3. Опыт районирования Приморского края по

изменчивости месячных сумм осадков.............. 121

4. ОБЩАЯ ЦИРКУЛЯЦИЯ АТМОСФЕРЫ И ФОРМИРОВАНИЕ

АНОМАЛИЙ МЕСЯЧНЫХ СУММ ОСАДКОВ.................121

4.1. Образование осадков как составная часть общей

циркуляции атмосферы.......................... 121

4.2. Учет влияния динамики атмосферных процессов на

формирование месячных сумм осадков.............. 126

4.3. Типовые шаблоны полей приземного давления и Н500

для ситуаций "без осадков" и "сильные осадки" для 131 Южного Приморья.............................

4.4. Анализ полей в месяцы с избытком

и дефицитом осадков...........................

4.5. Объективный анализ циклогенеза в месяцы с избытком и дефицитом месячной суммы осадков..............................149

5. СИНОПТИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ СПОСОБ ПРОГНОЗА МЕСЯЧНЫХ СУММ ОСАДКОВ ПО СТАНЦИЯМ ДАЛЬНЕГО

ВОСТОКА................................................................................159

159

5.1. Методология прогноза месячных сумм осадков........

5.2. Используемые материалы................................................168

5.3. О переборе и окончательном выборе предикторов............169

5.4. Построение схем прогноза аномалий месячных сумм

осадков с различной заблаговременностью....................179

5.5. Оправдываемость схемы прогноза....................................184

5.6. Процедура автоматизированного прогноза месячных

сумм осадков с различной заблаговременностью..............191

ЗАКЛЮЧЕНИЕ........................................................................194

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ..........................................................199

ПРИЛОЖЕНИЕ........................................................................219

ПРИЛОЖЕНИЕ 1....................................................................220

ПРИЛОЖЕНИЕ 2....................................................................232

ПРИЛОЖЕНИЕ 3......................................................................246

ПРИЛОЖЕНИЕ 4......................................................................260

ВВЕДЕНИЕ

На Второй конференции Организации Объединенных Наций по человеческим поселениям, состоявшейся в 1996 году в Стамбуле, было высказано мнение о том, что вода станет наиболее острой проблемой, с которой столкнется мировое сообщество в XXI веке. По данным Всемирной Метеорологической Организации (ВМО) почти 40% населения мира ежедневно ведет борьбу за получение достаточного количества воды для удовлетворения своих нужд /154/.

Растущее население требует большего объема водоснабжения и улучшения санитарных условий. Однако запасы воды на Земле ограничены. Около 70% поверхности Земли покрыто водой, однако только одна сороковая часть - это пресная вода, две трети - это вода, находящаяся в замороженном состоянии в виде ледяных шапок Антарктиды и Гренландии. Только менее одного процента ресурсов пресной воды земного шара легко доступно для непосредственного использования их человеком. Фактически, устойчивые водные ресурсы эквивалентны осадкам, выпадающим на поверхность суши.

Возникающие из-за обильных дождей бурные паводки могут быть основным источником угрозы для жизни и имущества в большинстве населенных пунктов. Некоторые из наиболее разрушительных наводнений современности происходили в городских районах и вызывались переполнением небольших водотоков. По выражению Тура де Бержерона "для населения как раз важны именно такие случаи резких отклонений, более или менее связанных с причудами погоды"/31/. Расходы по поддержанию функционирования основных коммунальных служб в условиях недостатка или избытка осадков могут вызвать крупную напряженность в их бюджете.

Погода и вода остаются одними из главных факторов устойчивого развития общества. Так, наличие воды привело к созданию первых городов в Месопотамии, в долине реки Инд, по берегам Желтой реки и в бассейне Нила 5000 лет назад. Города, чье население превысило их водообеспеченность, например, Ур в Месопотамии и Мохенжо-Даро в бассейне Инда, в конечном итоге пришли в упадок.

Поэтому долгосрочное прогнозирование месячных сумм осадков является необходимой и важной задачей. Об общемировой значимости работ по исследова-

нию режима осадков говорит тот факт, что такие погодные явления, как наводнения и засухи, по данным профессора Университета Колорадо (США) Г.Уайта, составляют 55% от всех стихийных бедствий /184/.

Имеющиеся исследования по вопросам, связанным с пространственно-временным распределением осадков, анализом и прогнозом месячных и сезонных сумм осадков, в большой степени приурочены к Европейской территории России.

Развитие экономики Дальнего Востока, планирование долговременных производственных мероприятий, особенно в такой отрасли, как сельское хозяйство также в большой степени зависят от водоснабжения. И, в первую очередь, нормальное водоснабжение зависит от погодно-климатических ресурсов, и в частности, от количества осадков и распределению их по территории и сезонам. Для Дальнего Востока России самым дождливым является теплое время года (апрель-сентябрь). По данным Ц.А.Швер /203/, если отношение осадков летнего и зимнего календарных полугодий для Европейской части России составляет 1/1.5, то для Дальнего Востока Российской Федерации уже 1/15.

Выбор района исследования - юга Дальнего Востока обусловлен тем, что на этой территории более всего сосредоточены районы сельскохозяйственной деятельности, районы с относительно высокой плотностью населения, а также интенсивные транспортные потоки.

Отсутствие современных количественных характеристик осадков и особенно обобщающих исследований их трехмерной структуры не позволило до настоящего времени в полной мере решить проблему гидрометеорологического обеспечения на Дальнем Востоке. Значительная изменчивость сумм осадков во времени и пространстве делает неприменимыми существующие способы, учитывающие инерционные связи, а использование традиционных способов их прогноза весьма затрудняется отсутствием начальных данных.

Целью работы является: разработка автоматизированного синоптико-статистического метода долгосрочного прогноза сумм осадков в теплое полугодие на основе исследования пространственно-временной структуры и условий формирования полей осадков на юге Дальнего Востока, предназначенного для решения проблемы гидрометеорологического обеспечения отраслей экономики Приморского и Хабаровского краев.

При разработке автоматизированного си н о птико -статистического метода были поставлены следующие задачи:

1. Исследование закона распределения временных рядов месячных сумм осадков по станциям юга Дальнего Востока.

2. Анализ многолетних климатических трендов временных рядов месячных сумм осадков по станциям юга Дальнего Востока.

3. Проведение пространственной типизации полей месячных сумм осадков.

4. Объективное обоснование разделения территории юга Дальнего Востока на районы, однородные по климатическому режиму осадков.

5. Выявление типовых полей приземного давления, Н500, Н,*,, для различных классов осадков.

6. Выявление информативных предикторов для прогноза полей осадков различных классов на основании доступной гидрометеорологической информации.

Научная новизна выносимых на защиту положений и основных результатов состоит в следующем:

1. Разработан автоматизированный способ долгосрочного прогноза месячных сумм осадков с различной заблаговременностью для южных районов Дальнего Востока на основе использования полей приземного давления, Н500 и Н,.

2. Впервые для прогноза осадков по югу Дальнего Востока использован нелинейный дискриминантный анализ.

3. Применен непараметрический подход для оценки линейных трендов временных рядов месячных сумм осадков по станциям Дальнего Востока.

4. Произведена типизация и объективное районирование территории по количеству выпадающих осадков с помощью иерархического кластерного анализа.

5. Анализ пространственно-временной структуры полей месячных сумм осадков осуществлен на основе метода квант иль ной топографии.

6. Показана связь экстремальных осадков с аномалиями циклонического переноса вихря в нижней половине тропосферы.

Основные положения, выносимые на защиту таковы:

1. Автоматизированная схема синоптико-статистического долгосрочного прогноза месячных сумм осадков по станциям на основе нелинейного дискрими-нантного анализа.

2. При анализе многолетних климатических трендов сумм осадков выявлено, что основная изменчивость сумм осадков определяется их межгодовым ходом, а не глобальными внутривековыми изменениями режима увлажнения.

3. Объективное районирование территории по степени однородности режима осадков для теплого времени года показало, что пространственное распределение месячных сумм осадков на юге Дальнего Востока может быть отнесено к орографическому типу по системе классификации немецкого климатолога Вагнера.

4. Впервые для юга Дальнего Востока России сделана аппроксимация эмпирических распределений месячных сумм осадков, получены количественные оценки отклонения эмпирической функции распределения от нормального закона распределения по всем анализируемым станциям.

5. Дана количественная оценка пригодности использования различных существующих преобразований величин месячных сумм осадков по станциям для приведения эмпирического закона распределения к нормальному.

6. На материале ежедневных полей давления и геопотенциала поверхности 500 гПа за 1966-1985 гг. и среднемесячных полей за период 1950-1988 гг. разработаны карты-шаблоны приземного поля давления, Н500 и для различных классов осадков.

7. Показано, что дефицит и избыток месячных сумм осадков на юге Дальнего Востока связан с аномальным циклоническим переносом вихря в нижней половине тропосферы.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списка литературы. Объем работы стр., в том числе страниц текста,

/ £ таблиц, рисунков и страниц приложения рисунков и

{Ь таблиц). Список литературы содержит наименовании, в том числе

и на иностранных языках.

В первой главе дается обзор работ, посвященных проблеме исследования режима осадков и прогноза месячных и сезонных сумм осадков. Выделены основные направления развития исследований. Должное внимание уделено работам Н.А.Багрова, Д.А.Педя, М.Г.Тер-Мкртчяна, Л.ЕЛукияновой, Д.А.Сонечкина, А.А.Симонова, О.В.Батыревой, Е.А.Лесковой, Р.Я.Жежко, Г.В.Свинухова, Н.М.Пестеревой, Н.А.Дашко, Т.М.Журавлевой, Г.И.Анжиной.

Вторая глава посвящена анализу изменчивости и долгопериодным колебаниям месячных сумм осадков.

В качестве исходной информации были использованы данные о месячных суммах осадков по равномерно расположенным по территории 31 отечественным гидрометеорологическим станциям (15 из них относятся к территории Приморского края, 16 — Хабаровского края и Амурской области). Кроме этого, использованы режимные данные по 13 гидрометеорологическим станциям КНР и КНДР, непосредственно прилегающих к государственной границе Российской Федерации, приведенные в опубликованных источниках.

Статистические оценки месячных сумм осадков и их изменчивость рассчитывались по данным за месяцы теплого периода (апрель-октябрь) с 1950 по 1996 г.

На первом этапе осуществлялась количественная проверка отличий эмпирического закона распределения от гауссовой кривой, на основе трех критериев согласия. В качестве критериев согласия были выбраны: критерий Фишера-Пирсона, критерий Колмогорова-Смирнова и критерий Шапиро-Уилка. Проведен анализ сезонного хода количественной оценки отличий эмпирического закона распределения месячных сумм осадков от гауссовой кривой.

На втором этапе проводится анализ использования различных элементарных преобразований для нормализации месячных сумм осадков. По результатам статистических испытаний делается вывод о преимуществе использования тех или иных элементарных преобразований.

Третий этап статистического анализа - контроль однородности временных рядов месячных сумм осадков проводится с помощью нескольких непараметрических критериев.

Выделение неоднородностей типа флуктуации в целом, относительно всей структуры временного ряда осуществляется с помощью критерия серий.

Вопрос о наличии статистически значимого монотонного климатического линейного тренда решается с помощью двух непараметрических тестов: теста Кен-далла (инверсий) и тестом Тейла (угловые наклоны линий линейного тренда). Проведено сравнение оценок параметра наклона в уравнении линейного тренда по методу Тейла и параметрическому методу наименьших квадратов.

При анализе данных использовались самые разнообразные программные средства: система управления базами данных единого формата, созданная в

ДВНИГМИ, система управления электронными таблицами Microsoft Excel, а также система управления базами данных Microsoft ACCESS.

В третьей главе проводится анализ пространственной структуры полей месячных сумм осадков на юге Дальнего Востока.

В условиях, когда отклонение интегральной эмпирической функции вероятности от теоретической статистически значимо, используются выборочные характеристики, которые дают неискаженную картину и могут быть сопоставлены с аналогичными показателями для гауссова распределения. Определены непараметрические аналоги математического ожидания, стандартного отклонения и коэффициента вариации.

Анализ пространственной структуры полей месячных сумм осадков на юге Дальнего Востока проводится на основе применения разновидности метода непараметрической статистики - квантильного анализа (анализа порядковых характеристик признака в совокупности, зависящих от порядка следования элементов в ранжированном ряду).

На основании нормализованных с помощью преобразования месячных сумм осадков "л/х" произведено объективное районирование территории Приморского края параметрическим методом иерархического кластерного анализа (методом У орда). На основании результатов объективного районирования территории Приморского края по степени однородности режима осадков для теплого времени года проведено отнесение пространственного распределения месячных сумм осадков на юге Дальнего Востока к одному из типов (орографическому).

В четвертой главе проводится комплексный анализ синхронных связей между месячными суммами осадков на юге Приморского края и особенностями тропосферной циркуляции.

Исследование циркуляционных особенностей проводится на материале ежедневных полей давления и геопотенциала поверхности 500 гПа за 1966-1985 гг. и