Теория и практика методов прогнозирования погоды
Разработка проблемы прогноза погоды в современной синоптической метеорологии. Характеристика методов прогнозирования, анализ макроциркуляционных процессов в Атлантико-Европейском секторе. Апробация расчетной методики краткосрочного прогноза осадков.
Рубрика | Геология, гидрология и геодезия |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 10.01.2013 |
Размер файла | 4,1 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Температура воздуха
Тепло или прохладно с выраженным суточным ходом. Ночные заморозки не только весной и осенью, но и в начале и в конце лета
Чаще жаркая и тёплая погода с понижением температуры. Ночные заморозки только ранней весной и поздней осенью
Высокая с большой амплитудой хода или низкая с хорошо выраженным (иногда ослабленным) суточным ходом
Сравнительно высокая без суточного хода
Ветер у поверхности земли
Слабый, усиливающийся днём и стихающий ночью; постепенное стихание и появление суточного хода
Суточный ход нарушается с усилениями при грозе; сильный порывистый при отсутствии ночного ослабления
Преимущественно слабый с суточным ходом
Часто значительный, но ровный, без суточного хода
Облака
Перистых облаков нет или небольшое их количество без скопления у горизонта. Облаков среднего яруса нет или небольшое их количество. Дождевых облаков нет, слоистые могут появляться рано утром или ночью. Днём кучевые облака с плоскими или волнистыми основаниями; к вечеру эти облака тают, переходя в слоисто-кучевые
Перистые облака плотные, разрозненные, образующиеся из вершин грозовых облаков без скопления у горизонта. Высоко-кучевые (башенковидные, образовавшиеся при растекании кучевых и грозовых облаков). Слоистые кучевые облака иногда утром и ночью после грозы, переходящие в кучевообразные формы. Возможно появление слоистых и слоисто-дождевых. Кучевые облака сильно растут в высоту и позже переходят в ливневые.
Перистые облака в небольшом количестве, разрозненные, идущие преимущественно с востока. Высоко-кучевые возможны в небольшом количестве. Полное отсутствие слоистых и слоисто-дождевых облаков. Полное отсутствие кучевых и кучево-дождевых. Слоисто-кучевых облаков нет или они покрывают всё небо
Небо закрыто низкими слоистыми облаками сплошным слоем. Возможны слоисто-кучевые
Оптические явления
Круги гало около солнца в форме небольших частей дуг на разрозненных перистых облаках; вечерняя заря часто желтоватая; видимость хорошая; радиоразряды слабые, грозовых явлений нет
Круги гало около солнца частями дуг на перистых и на высоко-кучевых облаках. Вечерняя заря красноватая. Видимость при отсутствии осадков хорошая. Сильные радиоразряды и грозы.
Круги около солнца лишь как исключение. Вечерняя заря золотистая или красно-коричневая. Видимость понижена или плохая. Грозы и радиоразряды отсутствуют.
Венцы могут быть на краях или в тонком слое слоистых облаков. Заря не видна. Видимость плохая. Грозовых явлений и радиоразрядов нет.
Осадки, туман, роса
Осадки отсутствуют; ночью появляется туман и роса
Летом - кратковременные дожди или ливни. Зимой - метели и снегопады
Осадки отсутсутствуют. Ночью возможны туман и роса.
Возможен моросящий дождь. Сильные туманы
Возможен переход в типы погоды
2, 3, 5, 7
1, 5, 8
1, 3, 5, 7
5, 8
Таблица 2 - Местные признаки погоды между воздушными массами [1]
Метеорологические условия |
Тёплые фронты или окклюзии по типу тёплых фронтов |
Холодные фронты или окклюзии по типу холодных фронтов |
|||
Основные типы погоды |
|||||
5. Ожидается ненастье |
6. Погода с обложными осадками и похолоданием (или потеплением) сохранится |
7. Погода с похолоданием сохранится |
8. Погода с ливневыми осадками, сопровождаемыми резким похолоданием, сохранится |
||
Атмосферные процессы и воздушные массы |
Тыл отступающего антициклона; старые или удалённые от центра циклона, размытые тёплые фронты и окклюзии |
Левая часть циклона, близкая к центру; центральная часть циклона; хорошо выраженный тёплый фронт или окклюзия |
Размытый холодный фронт или окклюзия |
Хорошо выраженный холодный фронт или окклюзия |
|
Давление воздуха |
Начало слабого снижения, сменяющегося слабым ростом или ровным ходом |
Небольшое падение, сменяющееся слабым ростом; резкое падение с переходом к ровному ходу или росту |
Ровный ход |
Падение с внезапным переходом к росту |
|
Температура воздуха |
Ослабление суточного хода, часто (летом) постепенное понижение |
Ослабление до полного прекращения суточного хода; постепенный небольшой рост |
Тёплая погода внезапно сменяется холодной |
Ослабление суточного хода, более или менее резкое снижение |
|
Ветер у поверхности земли |
Постепенное усиление с уменьшением суточного хода; умеренный с небольшим поворотом вправо; ослабленный суточный ход, иногда штиль |
Ослабление до штиля при прохождении центра циклона и постепенное усиление противоположного направления после его прохождения; умеренный или сильный без суточного хода, резкий поворот вправо при прохождении фронта |
Умеренный или сильный без суточного хода, резкий поворот вправо в момент прохождения фронта с усилением до бури |
Умеренный или сильный, без суточного хода, резкий поворот вправо в момент прохождения фронта с усилением до бури |
|
Облака |
Скопление перистых облаков у горизонта, чаще в западной его части. Постепенное поднятие их с сохранением у горизонта места базы скопления. Позже перистые облака сменяются перисто-слоистыми. Вслед за ними появляются высоко-кучевые или плотные высоко-слоистые. Облаков нижнего яруса нет или |
Место скопления перистых облаков правее точки горизонта, от которой они двигаются. Высоко-слоистые облака, появившиеся вслед за перистыми, снижаются и уплотняются перед дождём. Затем они переходят в ещё более плотные слоисто-дождевые, ниже которых расположены слоистые. Летом после дождя, слоистые облака переходят в кучевообразные |
Низкие плотные перистые облака без базы, иногда перистые отсутстствуют. Часто появляются высоко-слоистые облака |
Перед дождём появляются перистые, могут появляться перисто-слоистые и перисто-кучевые облака с базой несколько правее точки горизонта, со стороны которой они движутся. После дождя уходящие высоко-слоистые и тающие высоко-кучевые облака. Разорванно-слоистые появляются во время дождя или снега; с похолоданием (или позднее) появляются грозовые облака. Бывают слоисто-дождевые, а также слоисто-кучевые и |
|
Облака (продолжение) |
плотные высоко-слоистые. Облаков нижнего яруса нет или высоко-слоистые постепенно переходят в сплошной слой слоисто-дождевых. Летом часто кучевые переходят в слоисто-кучевые |
кучевые облака |
|||
Оптические явления |
В перистых и перисто-слоистых облаках появляются полные круги около Солнца и Луны. Венцы появляются в высоко-кучевых облаках. Перед дождём размеры венцов уменьшаются, после дождя - увеличиваются. В вечерней заре - преобладание красной окраски. Ухудшение видимости. Радиоразряды слабые, грозовые явления лишь как исключение |
После дождя размеры венцов в низких облаках увеличиваются. Солнечные лучи и нижняя поверхность облаков имеет красную окраску. При приближении циклона зори бывают красные. Видимость понижена. Возможны отдельные явления грозы и радиоразряды |
Круги около Солнца и Луны могут быть сплошные. Венцы малых размеров на низких облаках. Похолодание сопровождается в большинстве случаев грозами или радиоразрядами |
Круги около Солнца и Луны после дождя - лишь в виде частей дуг. Венцы после дождя увеличиваются в размере. После дождя вечерняя заря бледная и лишь возможна красная окраска под уходящими ливневыми и слоисто-кучевыми облаками. Видимость после осадков хорошая. Во время осадков - очень плохая. Похолодание сопровождается в большинстве случаев грозовыми или радиоразрядами |
|
Осадки, туман, роса |
Осадки отсутствуют. Ослабление или полное отсутствие ночных туманов; осенью появление сильных туманов |
Обложной дождь или снег (зимой с метелью). Возможны туманы во время дождя, иногда и до него |
Осадки отсутствуют. Через некоторое время после похолодания - иногда сплошные туманы |
Летом - дождь с крупными каплями, переходящий в обложной. Зимой - сильный снег и метель. Осенью и весной - крупа. |
|
Возможен переход в типы погоды |
1, 2, 3, 5, 6, 7 |
1, 2, 3, 5, 8 |
1, 2, 3, 5, 8 |
1, 2, 3, 5, 7 |
2. Апробация некоторых методов прогнозирования погоды, их прогностическое значение
2.1 Анализ макроциркуляционных процессов в Атлантико-Европейском секторе в зимний период 2006 - 2007 гг.
2.1.1 Индекс Россби и его физический смысл
Для характеристики процессов общей циркуляции атмосферы нередко используют разного рода количественные показатели (индексы), которые особенно широко применяются для изучения интенсивности атмосферной циркуляции и прежде всего ее зональной и меридиональной составляющих. При определенном значении индекса обычно на больших пространствах наблюдаются соответствующие макросиноптические процессы. Поэтому, пользуясь данными об индексах, можно выделить определенные типы макропроцессов.
Рассмотрим один из таких индексов - по Россби.
Россби предложил использовать в качестве индекса общей циркуляции атмосферы величину зональной составляющей скорости движения воздуха и. Величина и может быть вычислена по разности давления между определенными широтами и переведена по формуле геострофического ветра в скорость, выраженную в метрах в секунду [5].
Россби считает, что, поскольку интенсивность западного переноса воздуха в умеренных широтах связана определенным образом со скоростью восточных течений в тропической и полярной зонах, величина и для умеренной зоны может служить индексом общей циркуляции. Однако для более детального изучения Россби вычисляет индексы для каждой из зон в отдельности, выделяя границы зон (табл.3).
Таблица 3 - Границы зон, для которых вычисляются индексы циркуляции[5]
Широта северная |
Зона ветров |
Широта северная |
Зона ветров |
|
зима |
лето |
|||
20-25 |
восточных |
20-40 |
восточных |
|
35-55 |
западных |
40-65 |
западных |
|
55-70 |
восточных |
К северу от 65 |
восточных |
Чтобы определить значение индекса, например, для пояса 35-55? с. ш., поступают следующим образом. С карт давления (ежедневных или средних за пентады) снимают значения давления для нескольких пар точек, расположенных вдоль меридианов на кругах широт 35 и 55?с. ш. Далее берутся разности этих значений для каждой пары, а последние осредняются по всему поясу. Полученная в миллибарах разность давления переводится затем в скорость ветра, выраженную в метрах в секунду
Россби установил, что процессы общей циркуляции можно обобщить в двух типах: 1) тип процессов с высоким индексом, 2) тип процессов с низким индексом.
Для процессов с высоким индексом характерно следующее:
1) Наличие единых и хорошо развитых алеутского и исландского минимумов, которые находятся в районах их нормального расположения;
2) Наличие хорошо развитых субтропических антициклонов (азорского и гавайского) с преимущественным распространением их гребней в зональном направлении (на запад и восток);
3) Отсутствие мощных полярных антициклонов;
4) Сибирский антициклон наблюдается в районе его нормального расположения, а его распространение в западном направлении незначительно;
5) На высотах хорошо выражены зональные движения воздуха при наличии длинных волн малой амплитуды
Для процессов с низким индексом характерно:
1) Раздвоение алеутского и исландского минимумов, между которыми в это время располагается гребень субтропических антициклонов;
2) Ослабление субтропических антициклонов, гребни которых направлены на север и нередко соединены с гребнями полярного антициклона;
3) Развитие на большей площади полярного антициклона;
4) Более чем нормальное распространение сибирского антициклона на запад;
5) Наличие на высотах стационарных волн большей амплитуды и малой длины [5]
Если обратиться к каталогу форм W, C, Е, то увидим, что в периоды процессов, отнесенных Россби к процессам с высоким индексом, наблюдались, как правило, процессы формы Е и С. Таким образом, в типе процессов с низким индексом соединены принципиально отличные друг от друга формы атмосферной циркуляции (Е и С), что, как уже оказывалось, является весьма существенным недостатком этой классификации, особенно в прогностическом отношении. Это легко, например, видеть, если сравнить между собой карты аномалий температуры при Е и С. Распределение аномалий на них при Е и С во многих районах полушария в обратное. Следовательно, для прогноза аномалий температуры недостаточно предсказать только величину индекса. Предсказав, например, что будет наблюдаться процесс с низким индексом, мы указываем лишь на большее развитие меридиональной составляющей циркуляции и ослабление зональной.
Классификация Россби позволяет дать некоторые более общие характеристики атмосферной циркуляции. Для этой цели можно воспользоваться графиком «нормальных» (средних многолетних) значений зонального индекса. Наиболее существенным здесь является следующее:
1) Значительное убывание величины зонального индекса от зимы к лету. Это отражает уже известный нам факт ослабления к лету интенсивности атмосферной циркуляции;
2) Величина индекса и амплитуда его годовых изменений на уровне 3 км значительно больше, чем на уровне моря;
3) Годовой ход индекса для ограниченного района полушария (между 180 и 50? з.д. - так называемый североамериканский индекс) и для всего северного полушария аналогичный;
4) Субтропические восточные ветры достигают своего максимума осенью, тогда как западные ветры умеренной зоны достигают его зимой [5]
Наряду с годовым циклом изменения зонального индекса (убывает от зимы к лету) имеются и его непериодические изменения. Последние отражают особенности отдельных лет и сезонов, и поэтому имеют существенное прогностическое значение. Так установлен основной цикл в изменении индекса, который длится от 3 до 6 недель и характеризует переход от сильной зональной циркуляции в умеренных широтах к слабой и, наоборот, от слабой циркуляции к сильной [5].
2.1.2 Основные результаты изучения характера атмосферной циркуляции над Северной Атлантикой и Европой за период 1.11.2006 - 28.02.2007 гг.
Зимний период 2006-2007 гг. характеризовался наличием положительной температурной аномалии. Очевидно, что данная аномалия обусловлена взаимодействием атмосферы и океана в Северной Атлантике, поскольку данный регион в зимний период является источником энергии для Западной Евразии. Интенсивность выноса воздушных масс с Атлантики на Евразию определяется не только температурными характеристиками океанической поверхности и поверхности суши, но в первую очередь, общими особенностями атмосферной циркуляции на Земле в данный сезон.
Количественная характеристика западного переноса может быть осуществлена по методу Россби на основе вычисления горизонтального барического градиента между 40 и 60? с. ш. Метод применим как для расчетов по полушарию, так и по отдельным его секторам. С целью характеристики зимнего сезона 2006-2007 гг. с циркуляционных позиций и выявления прогностического значения метода Россби нами был проведен расчет горизонтального барического градиента в умеренных и субтропических широтах Атлантики и Западной Евразии. В расчетах использовались карты барических образований на уровне моря, составленные по данным Метеослужбы Великобритании.
Как свидетельствуют представленные данные, в течение ноября происходило достаточное увеличение горизонтального градиента давления, что фиксирует рост различий между субтропиками и субполярными широтами. При этом давление на широте Азовского максимума становится больше, а в Исландском минимуме - меньше. Это закономерно, поскольку широко известно, что различия в давлении возрастают от лета к зиме. Это обусловлено возрастанием термических контрастов в северном полушарии (системах «полюс - экватор» и «океаны - материки»), что приводит к росту циклонической активности, накоплению циклонов в субполярных широтах и усилению Исландского минимума.
В декабре преобладали высокие величины междуширотного барического градиента, причем установлена тесная зависимость между градиентом и температурой воздуха в Рязани. При росте данного градиента через 3-5 суток в Рязани наблюдался рост температуры, фиксирующий приход очередного атлантического циклона (рис. 2, 3). Таким образом, в течение большей части декабря циклоны не накапливались в районе Исландии, а достаточно быстро перемещались на Европейскую территорию. Данная особенность циркуляции сохранялась в течение почти 3 недель. Причем барический градиент не опускался ниже 1 гПа/100 км. Был хорошо выражен Азорский антициклон, распространяющий свое влияние на Средиземноморье, что не типично для зимнего сезона. Данное соотношение барических систем является типичным для западной формы атмосферной циркуляции. Согласно исследованиям Россби, высокие величины барических градиентов не могут наблюдаться в течение долгого времени. Развитие зональной циркуляции подготавливает условия для развития меридиональных процессов. Характерная закономерность эволюции индекса Россби - циклические колебания с периодом от 3 до 6 недель. В связи с этим в третьей декаде декабря произошел сбой западного переноса, снижение индекса Россби (он достиг минимальных значений 19 декабря, после чего температура в Рязани с небольшим опозданием понизилась). Однако к 25 декабря индекс вновь стал возрастать, что привело к повышению температуры через 5 суток после этого (в ночь с 31 декабря на 1 января). Проявившийся спад индекса Россби не привел к смене формы атмосферной циркуляции.
Рис. 2 - Горизонтальный барический градиент в зоне западного переноса в декабре 2007г.
Рис. 3 - Динамика температуры в декабре 2007 г. в городе Рязань
В январе высокая величина барического градиента восстановилась и сохранялась повышенной вплоть до 20 января (рис 4). Периодически наблюдались небольшие вариации градиентов. Как и в предыдущем месяце они имели прогнозное значение: через 4-5 суток после минимального значения градиента наблюдался импульс роста температуры в центре России (рис 5). Однако 20 января над Северной Атлантикой произошли принципиальные изменения атмосферной циркуляции, что привело к падению барического градиента до отрицательных значений. Отрицательная величина градиента означает, что Азорский максимум ослаблен, а в районе Исландии расположен не минимум давления, а антициклон, чаще всего смыкающийся с Гренландским максимумом. Такое соотношение барических систем знаменует собой смену формы циркуляции с западной на северную в соответствии с классификаций Вангенгейма. Сформировавшийся над Атлантикой антициклон приобрел свойство блокирующего и вызвал резкое возмущение западно-восточного переноса. По его восточной периферии в Средиземноморье началась адвекция холодных воздушных масс, что вызвало формирование там циклонов. На протяжении 4 суток после оформления блокирующего антициклона последствия этапа зональной циркуляции сохранялись. Однако 25 января произошло резкое снижение температуры и выпадение осадков, формирование снежного покрова. Данное снижение было вызвано циклоном, сформировавшимся в районе Лионского залива 22-23 января под влиянием восточной периферии указанного выше антициклона. Быстрому смещению данного циклона на Русской равнине способствовал активный циклогенез в районе Баренцева моря. В результате, глубокий циклон над Северной Норвегией вовлек в свою орбиту барические образования со Средиземноморья. Это само по себе означает прекращение типичной зональной циркуляции и активизации междуширотного обмена. Следовательно, аномально долгое преобладание циркуляции формы W подготовило условия для ее смены на форму С. Согласно данным Гирса, именно в таком направлении эволюционируют циркуляционные процессы. При циркуляции формы С даже циклонические образования выступают как формы междуширотного обмена.
Рис. 4 - Горизонтальный барический градиент в зоне западного переноса в январе 2007 г
Рис. 5 - Динамика температуры в январе 2007 г. в городе Рязань
К концу января форма С сменяется восточной формой циркуляции. Исландский минимум восстановил свое положение. Однако горизонтальный барический градиент был в 2-3 раза ниже, чем в декабре - январе. Как свидетельствуют данные за февраль, динамика температуры была мало связана с вариациями индекса Россби (рис 6, 7). Значит, со сменой формы циркуляции индекс потерял прогнозное значение. В декабре - январе динамика индекса определялась колебаниями давления в Исландском минимуме (коэффициент корреляции составил 0,8 - 0,9). К февралю индекс уже не зависел от ситуации в районе Исландии (коэффициент корреляции составил 0,3). В самом конце февраля барический градиент между субтропиками и севером умеренного пояса вновь стал возрастать, что знаменовало собой восстановление циркуляции формы W и приход на Русскую равнину ранней весны.
Таким образом, проведенный анализ выявил неоднородность зимнего сезона по условиям западного переноса. Установлено, что данное условие складывается в значительной степени под влиянием закономерностей волновых процессов в атмосфере, которые в значительной степени автономны от колебаний температуры и т.д. Преобладание в зимний период западной формы циркуляции в сезон 2006 - 2007 гг. является закономерным, и могло быть заранее спрогнозировано на основании, в частности, данных по солнечной активности. В годы минимума солнечной активности наблюдается минимальное нарушение западного переноса.
Также установлено, что индекс Россби имеет ограничения в использовании для прогнозов погоды. При западной форме циркуляции он может эффективно использоваться для этой цели. При восточной форме он зачастую отражает не будущее изменение погоды, а текущие ее колебания, поскольку формируется в основном за счет разности в давлении над Европой, а не над Атлантикой. В литературе отмечается установленная отечественными метеорологами статистическая закономерность: существование 90-дневной цикличности атмосферных процессов.
Рис. 6 - Горизонтальный барический градиент в зоне запанного переноса в феврале 2007 г.
Рис. 7 - Динамика температуры в феврале 2007 года в городе Рязань
Вероятность реализации данного цикла составляет 70%, что сопоставимо с оправдываемостью любого долгосрочного прогноза погоды. Предположительно, данная цикличность связана с характерным временем динамики облачности, которая является важным климатическим регулятором, хотя данное предположение обусловлено недостаточно. В соответствии с 90-дневной цикличностью сходные по особенностям явления погоды повторяются каждые 80 дней, а через 45 дней наблюдается противоположное исходному. Анализируя динамику температуры в зимний сезон 06-07 гг. (Приложение), можно сделать вывод, что подобная цикличность проявляла себя через 1,5 месяца. После установления типично зональной циркуляции в начале декабря с теплой погодой на Русской равнине произошло принципиальное изменение формы циркуляции и установлением в центре России холодов. Еще через 45 дней, в начале марта, произошло фактическое повторение погодных условий начала декабря. Характерно также, что между кратковременным похолоданием конца декабря на фоне сохранения формы W и кратковременным потеплением в середине февраля при сохранении формы Е также имеется интервал времени, практически точно равный 45 суткам. Прогнозирование погодной динамики в апреле с использованием данной закономерности дало существенные погрешности. В частности, похолодание наступило позже прогнозных сроков (7 апреля, а не 1 апреля) и продлилось дольше ожидаемого.
2.2 Прогноз синоптических тенденций в Атлантико-Европейском секторе в 3-й декаде марта 2009 г. по методике Каца
Согласно методике среднесрочных прогнозов атмосферной циркуляции, изложенной в публикации А.Л. Каца «Предсказание погоды на 3-7 дней», спрогнозировать тенденции развития синоптических процессов возможно в начале естественного синоптического периода, который обычно имеет продолжительность 3-7 дней. Границы естественных синоптических процессов определяют в основном качественно по конфигурации высотной фронтальной зоны. Она в свою очередь создает траектории движения барических систем. Количественных методов, разграничивающих синоптические процессы, существует немного. Некоторые из них позволяют с достаточной заблаговременностью давать численные прогнозы тенденции атмосферного давления. В случае, если прогноз сделан в начале периода, установленная тенденция будет сохраняться. Методика, разработанная для средней тропосферы (барическая поверхность 500 гПа) включает три этапа.
1 этап. Вычисление так называемых лапласианов барического поля, которые характеризуют тенденцию динамики атмосферного давления и позволяют спрогнозировать энергетику барических систем, которые могут возникать в результате этой динамики. Если динамические процессы интенсивные, т.е. лапласиан велик по модулю, то и барические системы, возникающие при этом, будут активны и будут перемещаться с большой скоростью. Расчет лапласиана ведется следующим образом: по отношению к фиксированным точкам карты барического поля производится подсчет суммы давления на концах двух взаимно перпендикулярных отрезков, причем отрезки пересекаются в данной точке. А концы их отстоят от нее на расстоянии 500 км. Из полученной суммы вычитают учетверенное значение давления в самой точке. Результат берется с тем знаком, который получается в процессе вычитания. Отрицательный лапласиан свидетельствует о том, что давление в данной точке выше, чем в окружающих и растет, т.е. о тенденции отрицательного или антициклонального вихря. Положительный лапласиан характеризует тенденцию к развитию циклона в данном регионе мира. Особое значение имеют величины, превышающие по модулю 10 гПа. Именно они порождают замкнутые барические системы. При меньшем значении лапласиана возникают гребни и ложбины.
2 этап. Производится анализ изаллобарических очагов, т.е. очагов интенсивной динамики атмосферного давления на основании сравнения разновременных карт барического поля. Тенденция к снижению давления говорит о возможности возникновения циклонов, тенденция к росту - антициклонов. Карты изаллобар характеризуют лишь общую тенденцию динамики давления. Для определения того, приведет ли эта тенденция к возникновению барических систем или останется без последствий, необходимо совмещать с ними анализ карт лапласианов.
3 этап. Для более достоверных результатов анализируется динамика температуры, аналогично выявлению изаллобарических очагов.
Производится совместный анализ результатов трех предыдущих этапов, причем в начале устанавливаются тенденции к изменению давления по картам изаллобар. Затем сопоставляются изаллобарические очаги с аномалиями лапласианов. Считается, что циклоны возникают, если с областями снижения давления совпадают аномалии лапласиана +10 гПа и более, либо 20 гПа с любым знаком. В последнем случае развивающийся циклон будет особенно интенсивным. Антициклоны возникают в очагах роста давления, где величина лапласиана достигает -10 гПа и менее, либо 20 гПа с любым знаком. Наиболее значимым и устойчивым очагам циклонов соответствуют области снижения температуры на 4 градуса и менее за сутки. Для антициклона обычно свойственен рост температуры на 4 градуса и более (данные величины определяются эмпирически для условий свободной атмосферы). Поскольку высотное барическое поле непосредственно взаимодействует с приземным, коэффициент корреляции составляет 0,8-0,9 и более. Можно полагать, что данная методика применима и в отношении приземной атмосферы. Также следует участь, что и без изучения колебаний температуры можно получить достоверные выводы. Вероятность оправдания прогноза будет несколько меньше [12].
Изложенная методика может быть дополнена и уточнена использованием следующих правил:
1) Циклон огибает малоподвижный (блокирующий) антициклон по часовой стрелке. Поскольку малоподвижнй антициклон является высоким барическим образованием, то изогипсы АТ-700 (АТ-500) близки по направлению к изобарам антициклона, перемещение циклона происходит по ведущему потоку. Аналогично барическая ложбина перемещается относительно центра циклона против часовой стрелки, а барический гребень относительно антициклона - по часовой стрелке.
2) Два сопряженных циклона (с общими замкнутыми изобарами) совершают вращательные движения против часовой стрелки относительно друг друга. При этом оба циклона могут перемещаться в одном направлении, но расположенный впереди более старый циклон перемещается медленнее. В таких случаях передний циклон является высоким барическим образованием и высотные изгипсы этого циклона характеризуют направление ведущего потока для второго более молодого циклона.
3) При преобладающем движении циклонов с запада на восток, каждый последующий циклон серии перемещается несколько южнее предыдущего.
4) После окклюдирования циклона, его траектория обычно отклоняется влево от траектории, связанной с ним изаллобарической области падения давления. Скорость перемещения циклона при этом резко уменьшается.
5) Вероятность перемещения центра циклона или антициклона у поверхности земли по направлению потока на поверхности 700 и 500гПа тем больше, чем больше над ним скорость этого потока. Быстродвижущиеся циклоны почти всегдо перемещаются по потоку (при допуске отклонения 15?). Циклоны, движущиеся медленно, при своем перемещении часто отклоняются от направления потока.
6) Высокие холодные циклоны и высокие теплые антициклоны малоподвижны в последней стадии своей жизни. В первое же время после своего превращения в высокое, барические образования продолжают перемещаться примерно в том же направлении, в каком они перемещались в предидущие сутки.
7) Небольшие подвижные антициклоны перемещаются примерно с той же скоростью, с какой движутся находящиеся впереди них циклоны.
8) Скорость перемещения резко выраженных барических образований при прочих равных условиях меньше, чем слабо выраженных.
9) Чем интенсивнее изаллобарические очаги в области одного и того же барического образования, тем быстрее оно перемещается.
2.2.1 Результаты прогноза по данным о динамике давления
Как отмечено выше, методика Каца позволяет осуществлять прогноз очагов зарождения и траекторий перемещения барических систем с заблаговременностью в несколько (обычно 3) дней. Апробирование методики проведено нами по данным о динамике барического поля над Северной Атлантикой, Западной Европой и Русской равниной 22-28 марта 2008 г. Особенностью погоды в Рязанском регионе в данный период была резкая смена циклонической циркуляции на антициклоническую в ночь с 26 на 27 марта и, как следствие, снижение облачности и прекращение обильных твердых осадков, выпадавших в течение 26 и 27 числа.
На рис. 8а показаны значительные положительные аномалии лапласианов изобарических поверхностей над Северным морем и к югу от Гренландии. Поскольку они совпадают с отрицательными изаллобарическими очагами, следует ожидать, что через 3 дня в указанных регионах будут располагаться очаги циклогенеза. Тыловая часть «гренландской» аномалии лапласиана совпадает с районом, где отмечается тенденция к росту давления, поэтому можно прогнозировать возникновение антициклона над п-овом Лабрадор и его возможное смещение на юг к о. Ньюфаундленд. Область Азорского максимума окажется неоднородной: отрицательная аномалия лапласиана (свыше -10 гПа) к югу от Ирландии территориально соответствует тенденции к снижению давления, поэтому очевидно, что здесь будет наблюдаться образование не антициклона, а еще одного циклона, и максимум давления отступит к югу, в район Испании. Русская равнина будет представлять собой «транзитный регион», где будет осуществляться смещение циклонов, сформированных в других регионах. О тенденции к циклонической деятельность свидетельствует и положительная аномалия лапласиана в Центре России: +8 гПа. Вышесказанное представлено на рис. 8б в форме картосхемы.
а)
б)
в)
Рис. 8 - Синоптическая ситуация на 22.03.09. (а), прогноз на 25 марта (б) и его реализация (в) [32]
Как показано на рис. 8в, прогноз оправдался вплоть до деталей конфигурации полярного фронта. Исключением является «черноморский» циклон, который спрогнозировать не удалось.
Карта лапласианов на 24.03. и ее совместный анализ с данными по изаллобарическим очагам (рис. 9а) позволяет предположить, что через 3 дня, т.е. 27 марта, будет наблюдаться следующее (рис. 9б):
- единый пояс циклонической активности от Исландии до Одессы, с возможным вклиниванием в него барического гребня по линии Стокгольм - Глазго (в связи с несовпадение тенденций динамики приземного давления и лапласиана в данном регионе);
- дальнейшее усиление Лабрадорско-Ньюфаундлендского антициклона, образование которого выше, его возможное смыкание с Азорским максимумом;
- отступание Азорского максимума на запад, тенденция к циклогенезу в западном Средиземноморье;
- резкое изменение поля давления над Русской равниной (лапласиан за сутки меняется от +8 до -11 гПа); причем Центр России будет очагом формирования молодого антициклона (пока низкого и холодного);
- сформируется поток теплого воздуха по линии Стамбул - Хельсинки, который будет способствовать регенерации антициклонов в Скандинавии и России, а также обострять термобарические контрасты в районе Дании.
Рис. 9в свидетельствует о высокой оправдываемости данного прогноза (исключение - ошибка в анализе местоположения антициклона у побережья Канады: он смыкался с Азорским максимумом быстрее ожидаемого).
Анализ характеристик барического поля за 25.03. (рис. 10а и 10б) позволяет сделать на 28 марта следующий прогноз:
- над всей Восточной Европой распространится обширный антициклон с центром над Черным морем, который станет блокирующим и будет прогреваться;
а)
б)
в)
Рис. 9 - Синоптическая ситуация на 23.03.09. (а), прогноз на 26 марта (б) и его реализация (в) [32]
- мощные очаги циклогенеза расположатся к юго-востоку от Гренландии и над Северным морем (в последнем случае возможно образование центрального циклона за счет слияния 3 и более циклонических очагов);
- Азорский максимум отступит на запад, и у западного побережья Испании будет наблюдаться генерация циклонов.
Оправдываемость данного прогноза также оказалась высокой (рис. 10в), исключение - ошибка в указании региона генерации «испанского» циклона: он располагался на 500-1000 км восточнее.
Таким образом, методика А.Л. Каца показала высокую эффективность, а наблюдаемые ошибки были приурочены к краевым зонам сектора, который был выбран для анализа. Резкое изменение поля давления над Рязанской областью 26-27 марта также хорошо воспроизведено.
а)
б)
в)
Рис. 10 - Синоптическая ситуация на 24.03.09. (а), прогноз на 27 марта (б) и его реализация (в) [32]
2.3 Апробация расчетной методики краткосрочного прогноза количества осадков на примере г. Рязань
Расчёт проводился для 1, 2, 9, 13, 15 и 20 июля 2008 года. По данным радиозондирования [33] в 0:00 часов определялся средний дефицит точки росы уровней 850 - 700 мбар, а также высота минимальной температуры. Верхняя граница облака принималось равной 12000 м. Использовались следующие соотношения:
(1),
где - средний дефицит точки росы уровней 850 - 700 мбар (в ?С),
= 0,048 ?C ? 12 ч/мбар, - средняя упорядоченная скорость в мбар/12ч в слое от поверхности Земли до уровня, на котором значение достигает максимального;
(2),
где - коэффициент генерации осадков, = 0,0053 12 ч/мбар;
(3),
где - максимальная скорость восходящего потока (мм/с), = 0,36?10-3 с-1, - высота минимальной температуры (м), - верхняя граница облака (м);
(4),
где - количество выпавших осадков (мм), = 4,36?10-3с, - максимальная скорость конвективного потока (мм/с) [17].
Результаты расчётов приведены в таблице 4.
Таблица 4 - Результаты расчётов прогнозируемого количества осадков
Дата |
1.07 |
2.07 |
9.07 |
13.07 |
15.07 |
20.07 |
|
Средний дефицит точки росы уровней 850-700 мбар, ? С |
1,77 |
2,55 |
3,8 |
8,76 |
8,8 |
3,23 |
|
Средняя упорядоченная скорость в мбар/12ч |
-38,19 |
-21,88 |
4,46 |
107,4 |
108,33 |
-7,64 |
|
Коэффициент генерации осадков |
0,4 |
0,32 |
0,18 |
-0,37 |
-0,37 |
0,24 |
|
Максимальная скорость конвективного потока, м/c |
22,18 |
22 |
21,15 |
21,97 |
21,06 |
21,84 |
|
Количество выпавших осадков, мм |
38,69 |
30,7 |
16,6 |
-35,44 |
-33,97 |
22,86 |
|
Наблюдаемые погодные условия |
ливень |
был дождь |
дождя не было |
ливень |
Для выпадения сильных осадков необходима большая термодинамическая неустойчивость и влажность в нижнем слое, близкая к насыщающей. [10] При > 8 ?С осадков не выпадает. При ? 2 ?С в большинстве случаев выпадают осадки более 50 мм [2].
Как видно из таблицы 4, методика показала хорошую результативность.
2.4 Анализ календарных народных примет погоды (по материалам наблюдений за 2008 г. и начало 2010 г.)
Данный раздел посвящен проверке оправдываемости народных календарных примет погоды по наблюдениям за период с января 2008 по апрель 2010 гг. Народный опыт прогнозирования погоды базируется на многовековых наблюдениях за погодой, многие календарные приметы вполне обоснованы, они являются климатическими обобщениями этих наблюдений. Вопрос заключается в том, насколько народные приметы применимы для прогнозирования погоды в современном климате.
Всего было проанализировано 40 примет: 15 зимних дней, 9 летних, 9 весенних и 7 осенних дней. Все приметы подходят для Центральной части России. Результаты наблюдений представлены в таблицах 5 и 6.
Таблица 5 - Наблюдение за погодой в даты примет [сост. по 11, 20, 27, 31]
Календарная примета |
Наблюдаемые погодные условия в этот день |
|||
2008 г. |
2009г. |
2010г. |
||
7 января: «Если оттепель - весна ранняя и теплая». |
- 16?С |
- 14?С |
- 11?С |
|
19 января: «Если холодный ясный день - лето засушливое, пасмурный и снежный - обильный урожай». |
-3,5?С, пасмурно |
-3?С, пасмурно, снег |
-21?С, ясно |
|
21 января: «Подует с юга - грозовое лето». |
Ветер южный |
Ветер южный |
Ветер северо-восточный |
|
24 января: «Если тепло - на раннюю весну пошло». |
-5,5?С |
-6?С |
-20?С |
|
28 января: «Коли ветер - год сырой». |
Легкий ветер (3 м/с) |
Легкий ветер (2 м/с) |
Тихий ветер (1 м/с) |
|
1 февраля: «Ясный солнечный день или капель - ранняя весна». |
-0.2?С, пасмурно |
- 17?С, ясно |
0?С, пасмурно |
|
2 февраля: «В полдень солнце - ранняя весна». |
пасмурно |
ясно |
пасмурно |
|
6 февраля - «Аксинья-полузимница»: «Какова Аксинья, такова и весна». «Если ведро - весна красная». |
0?С, сплошная облачность, легкий ветер |
-11?С, пасмурно, легкий ветер |
Ясно, штиль, днем -8?С |
|
10 февраля: «Пронесся ветер, и разыгралась метель - лето будет сырое и холодное». |
2 м/с (легкий) |
5 м/с (слабый), снег |
4 м/с (слабый), снег |
|
14 февраля: «Небо звездисто - поздняя и длинная весна». |
Сплошная облачность |
Сплошная облачность |
Сплошная облачность |
|
15 февраля - Сретение «Какова погода на Сретение, такова и весна будет». «Если завьюжит на Сретение, то и весна будет поздней, ежели светит солнце и тепло - весна ранняя и теплая». |
-5?С, пасмурно, снег |
Около 0?С, пасмурно, умеренный ветер, дождь |
-4?С, пасмурно, снег |
|
19 февраля: «Морозы обещают бурную весну, сухое и жаркое лето». |
-3?С |
-3?С |
-5?С |
|
21 февраля: «Чем холоднее последняя неделя в феврале, тем теплее в марте». |
Средняя полуденная температура: +1,7?С |
Средняя полуденная температура: -6,1?С |
Средняя полуденная температура: -3,8?С |
|
18 марта - «Конон-огородник, Конон-градарь» «Коли на Конона ясно - лето будет неградобойное». |
пасмурно |
облачно |
ясно |
|
22 марта: Если сороки теплые - сорок дней будут теплыми, если холодные - жди сорок холодных утренников. |
+0,5?С |
-1?С |
+6?С |
|
30 марта - «Алексей теплый, Алексей-с гор протоки, с гор вода» «Если в этот день тепло, то и весна будет теплой». |
+9?С |
-5?С |
+8?С |
|
7 апреля - Благовещение «День тихий, теплый - лето такое же». «Ночь на 7 апреля теплая - весна дружная». «Дождь или пасмурно - лето дождливое». «Ветер холодный - лето холодное». «Ветер теплый, южный - лето теплое». «Если на Благовещение небо безоблачно и солнце яркое - быть лету грозовым». |
+16?С, облачно, ветер юго-восточный, легкий; температура в ночь: +9?С |
+3?С, пасмурно, ветер слабый, переменный; температура в ночь: +2,5?С |
+16?С, ясно, ветер тихий, переменный; температура в ночь: 0?С |
|
1 мая: Если начало мая теплое - в конце холода и наоборот. |
+19?С |
+13?С |
+22?С |
|
13 мая: «Ясный восход солнца - к ведренному лету» (грозовому и теплому). |
Ясный восход (облачность 1 балл) |
Пасмурное утро (облачность 8 баллов) |
Ясный восход |
|
15 мая - «Борис и Глеб-сеятели, соловьиный праздник» «Непогода сулит суровую и холодную будущую зиму». |
+8?С, облачно, умеренный ветер |
+8?С, пасмурно, дождь |
+22?С, малооблачно |
|
27 мая - «Сидор-огуречник»: «Холодно - все лето холодное». и 28 мая - «Пахом-бокогрей»: «На Пахома тепло - все лето тепло». |
+16?С, облачно |
+23?С, малооблачно |
+10?С, дождь; +14?С, дождь |
|
3 июня: «Если ненастье, то осень будет ненастной». |
+12?С, пасмурно, дождь |
+25?С, пасмурно, умеренный ветер |
+26?С, малооблачно |
|
16 июня: «Северо-западный ветер - к сырому лету». |
В первой половине дня - северо-западный ветер, затем - северо-восточный |
Днем - северо-западный ветер, вечером - южный |
После обеда северо-западный ветер сменился на западный |
|
1 августа - «Макрида» «Смотри осень по Макриде: Макрида мокрая - осень мокрая, Макрида сухая - и осень сухая». |
Дождя не было; +20?С, облачно |
Дождя не было; +25?С, малооблачно |
||
2 августа - «Илья-пророк, Ильин день» «Если в этот день сухо, то шесть недель будет сухо, если в этот день идёт дождь, то идти ему шесть недель». |
дождь |
дождь |
||
7 августа - «Анна-холодница» «Холодный утренник - зима ранняя и холодная». «Светлая и теплая погода предвещает холодную зиму, а если идет дождь - зима снежная и теплая». |
Температура в 3 часа ночи: +7,5?С, днём +14?С, пасмурно |
Температура в 3 часа ночи: +10?С, днем +16?С, облачно |
||
15 августа - «Степан-сеновал» «Каков Степан-сеновал, таков и сентябрь». |
+29?С, малооблачно, тихий ветер |
+18?С, пасмурно, умеренный ветер |
||
16 августа - «Антон-вихревей» «Каков Антон-вихревей, таков и октябрь». |
+32?С, ясно, тихий ветер |
+21?С, облачно, слабый ветер |
||
19 августа - Второй Спас яблочный, Преображение» «Сухой день - сухая осень, мокрый - мокрая осень, ясный - суровая зима». |
Облачно, к вечеру пасмурно, +28?С, дождя не было |
Пасмурно, +24?С, дождя не было |
||
27 августа - «Михей-тиховей» «Михей с бурей - к ненастному сентябрю». |
Слабый ветер (4м/с) |
Легкий ветер (2м/с) |
||
5 сентября: Если не будет утренника, так в сентябре и не замерзнет. |
Температура в 6 утра: +19?С |
Температура в 6 утра: +17,5?С |
||
14 сентября - «Семенов день, Семен - летопроводец» «Серо и пасмурно - осень будет продолжительной». |
Сплошная облачность |
Пасмурно, с просветами |
||
3 октября: «Ветер северный - к стуже, южный - к теплу, западный - к мокроте, восточный - к ведру. |
Ветер южный |
Юго-западный ветер |
||
14 октября - Покров «Какова погода на Покров, такова и зима». «Если ветер дует с севера или востока - зима будет холодная и многоснежная». «Если ветер с юга - зима теплая, с запада - зима снежная». «При переменном ветре и зиме быть непостоянной». |
+10?С, пасмурно, ветер юго-западный, легкий |
+19?С, малооблачно, ветер юго-юго-восточный, легкий |
||
4 ноября - «Зимняя Казанская» «Что Казанская покажет, то и зима скажет». «Коли на Казанскую небо затянуто дождем, то и зима следом за ним пойдет». |
+1?С, пасмурно |
-3?С, переменная облачность |
||
8 ноября - «Дмитрий Солоунский» «Если на Дмитрия оттеплеет, то и всей матушке-зиме быть с теплинами». |
Около 0?С, не потеплело |
+4?С, потеплело |
||
23 ноября: «Иней - к морозу, туман - к теплу». |
+3?С |
+4?С |
||
1 декабря - «Платон и Роман» «Каков Платон и Роман - такова и зима». |
0?С, пасмурно |
+3?С, пасмурно |
||
25 декабря: Если солнце лучисто - Новый год (1 января) будет морозным и ясным, если хмуро - теплым и пасмурным. |
ясно |
пасмурно |
За весь период наблюдений (28 месяцев) полностью оправдалось 13 примет. Ни разу не оправдалось 8 примет. Остальные 18 примет оправдались лишь частично. Была возможность сравнения совпадения примет в 2008, 2009 и 2010 гг. - все они касались прогноза весны по ее началу и зимним датам. Общее количество этих примет - 10. Три года подряд сбывались приметы 6 февраля и 30 марта. Ни разу за три года не оправдались приметы 2 февраля и 21 февраля. Остальные 6 примет оправдались частично.
За два года наблюдений сбылись приметы предсказания лета по зимним датам: 19 января, 21 января и 10 февраля. Это достаточно интересно, т.к. прогноз с заблаговременностью в полгода - сложная задача современной метеорологии. Из аналогичных примет с такой заблаговременностью можно выделить также примету 7 августа (Анна-холодница), прогнозирующую погоду на зиму. Она оправдалась не полностью, однако все равно наблюдаются некие связи между погодными условиями в день приметы и общим характером погоды зимних месяцев. Остальные оправдавшие себя приметы предсказывают погоду на ближайший сезон или месяц. К ним относятся упомянутые выше приметы предсказания погодных условий весны по датам 6 февраля (Аксинья-полузимница) и 30 марта (Алексей теплый), примета 1 мая; приметы предсказания погоды лета по датам 13 мая и 16 июня; а также осенние приметы прогноза предстоящей погоды по датам 5 сентября, 14 сентября, 3 октября и 23 ноября. Из осенних примет, указывающих на зиму достаточно информативна примета 4 ноября (Казанская).
Если сравнивать 2008 и 2009 год, то приметы лучше «работали» в 2009 году: 23 приметы из 40 сбылись полностью и 2 приметы сбылись частично. В 2008 полностью оправдались 19 примет и 3 приметы частично. Распределение числа подтвердившихся примет по сезонам года отражено в таблице 7.
Таблица 6 - Результаты проверки примет за период январь 2008г. - апрель 2010г
Дата приметы |
Год приметы |
|||
2008 |
2009 |
2010 |
||
7 января |
- |
+ |
- |
|
19 января |
+ |
+ |
||
21 января |
+ |
+ |
||
24 января |
+ |
+ |
||
28 января |
- |
+ |
- |
|
1 февраля |
- |
+ |
- |
|
2 февраля |
- |
- |
- |
|
6 февраля |
+ |
+ |
+ |
|
10 февраля |
+ |
+ |
||
14 февраля |
+ |
- |
+ |
|
15 февраля |
- |
+ |
- |
|
19 февраля |
+/- |
- |
+/ |
|
21 февраля |
- |
- |
- |
|
18 марта |
- |
- |
||
22 марта |
- |
- |
+ |
|
30 марта |
+ |
+ |
+ |
|
7 апреля |
+/- |
+ |
-/ |
|
1 мая |
+ |
+ |
+ |
|
13 мая |
+ |
+ |
||
15 мая |
- |
+ |
||
27 и 28 мая |
- |
- |
||
3 июня |
- |
+ |
||
16 июня |
+ |
+ |
||
1 августа |
+ |
- |
||
2 августа |
- |
- |
||
7 августа |
+ |
+/- |
||
15 августа |
- |
- |
||
16 августа |
- |
+ |
||
19 августа |
+ |
- |
||
27 августа |
- |
+ |
||
5 сентября |
+ |
+ |
||
14 сентября |
+ |
+ |
||
3 октября |
+ |
+ |
||
14 октября |
+ |
- |
||
4 ноября |
+/- |
+ |
||
8 ноября |
- |
- |
||
23 ноября |
+ |
+ |
||
1 декабря |
+ |
- |
||
25 декабря |
- |
+/- |
||
Всего сбылось примет |
19 |
23 |
||
Примечание |
примета помеченная (+) - сбылась, (-) - не сбылась |
Таблица 7 - Распределение числа подтвердившихся примет по сезонам года
Сезон года (общее число примет) |
Число примет и их даты |
|||
подтвердившиеся |
Не подтвердившиеся |
Частично подтвердившиеся |
||
Зима (15) |
5 (19.01, 21.01, 28.01, 6.02, 10.02) |
2 (2.02, 21.02) |
6 (7.01, 24.01, 1.02, 14.02, 15.02, 19.02, 1.12, 25.12) |
|
Весна (9) |
3 (30.03, 1.05, 13.05) |
3 (18.03, 27.05 и 28.05) |
3 (22.03, 7.04, 15.05) |
|
Лето (9) |
1 (16.06) |
2 (2.08, 15.08) |
6 (3.06, 1.08, 7.08, 16.08, 19.08, 27.08) |
|
Осень (7) |
4 (5.09, 14.09, 3.10, 23.11) |
1 (8.11) |
2 (14.10, 4.11) |
прогноз погода синоптическая метеорология
Заключение
Подведем итоги. В ходе проделанной работы были получены следующие результаты:
1) с середины 20 века качество прогнозов погоды стало значительно повышаться благодаря достижениям в вычислительной технике, в системах наблюдений, а также с развитием моделей численного прогнозирования погоды и связанных с ними методов усвоения данных. Тем не менее, каждому компоненту в пределах науки и технологии прогнозирования погоды и перспективных оценок присущи свои неопределенности. Некоторые из них связаны с недостатком полного понимания или наследованного ограничения предсказуемости исключительно сложных процессов. Другие все еще связаны с необходимостью дальнейших достижений в методах наблюдений или в вычислительной технике;
2) было выяснено, что одна из количественных характеристик циркуляции во внетропических широтах - индекс Россби - имеет прогнозное значение лишь при господстве западной формы циркуляции; найдена связь между динамикой индекса и температурой в городе Рязани: при росте данного градиента через 3-5 суток наблюдался рост температуры; была также подтверждена статистическая закономерность - 90-дневная цикличность повторения погодных условий;
3) на примере 22 - 28 марта 2009 года был осуществлен прогноз синоптических процессов на основании динамики давления в Атлантико-Европейском секторе, который показал достаточно высокую информативность, позволяя предсказать очаги зарождения и траектории перемещения барических систем за 3 дня;
4) методика краткосрочного прогноза количества осадков в г. Рязани для июльских дней 2008 года показала хорошую результативность; было выяснено, при каких соотношениях параметров наблюдается большая термодинамическая неустойчивость в нижнем слое облака, было подтверждено, что при значении среднего дефицита точки росы уровней 850-700 мбар более 8 осадков не выпадает;
5) была проанализирована оправдываемость народных календарных примет за период наблюдений с января 2008 по май 2010 гг.: из 40 проверяемых примет полностью оправдались 13 примет, ни разу не оправдались 8, остальные лишь частично подтвердились; большая часть из «работающих» примет предсказывает погоду на ближайший сезон или месяц.
Список использованных источников
1. Адамов П.Н. Местные признаки погоды, Л.: Гидрометеоиздат, 1961. 35с.
2. Алпатова Р.Л. Исследование статистических связей облачности с дефицитом точки росы, вертикальными скоростями и температурой. - Труды ММЦ, 1966, вып.11, с. 138-145
3. Атлас облаков / Л.: Гидрометеоиздат, 1957. 45с.
4. Байдал М.Х. Колебания климата Кустанайской области в 20 столетии. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 154с.
5. Белов П.Н., Борисенков Е.П., Панин Б.Д. Численные методы прогноза погоды. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 276с.
6. Гермензон Г.С. Техника службы погоды. М.: Знание, 1971. 63с.
7. Гирс А.А. Макроциркуляционный метод долгосрочных метеорологических прогнозов. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 485с.
8. Гирс А.А. Особенности внутригодовых преобразований макросиноптических процессов в различных циркуляционных эпохах/ /Труды ААНИИ. 1963. Т. 255. С.47-85
9. Гирс А.А. Многолетние колебания атмосферной циркуляции и долгосрочные гидрометеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. 280с.
10. Глушкова Н.И. Исследование взаимосвязи между различными параметрами кучево-дождевого облака для усовершенствования прогноза осадков. Труды Гидрометцентра СССР, 1978, вып. 201, с. 38-47
11. Жаров С.Н. Народные приметы и предсказания погоды. М.: Учпедгиз, 1954. 163с.
12. Кац А.Л. Предсказание погоды на 3 - 7 дней. Л.: Гидрометеорологическое издательство, 1958. 774с.
13. Кондратович К.В. Долгосрочные гидрометеорологические прогнозы в Северной Атлантике. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 183с.
14. Мазур И.И., Рукин М.Д. Антология погоды. М.: ЗАО «Издательство «Экономика», 2003. 302с.
15. Международный атлас облаков и состояний неба / М.: Гидрометеоиздат, 1940. 43с.
16. Местные признаки и местный прогноз погоды. М., 1934. 54с.
17. Методические указания по использованию радиолокационных данных в синоптическом анализе и краткосрочном прогнозе погоды / под ред. Г.К. Весёловой, Ю.К. Фёдорова. М.: Гидрометеоиздат, 1981. 24с.
18. Модели общей циркуляции атмосферы /Под ред. Ю. Чанга. перевод под ред. С.А. Маликовича. Л.: Гидрометеоиздат, 1981. 350с.
19. Мультановский Б.П. Основные положения синоптического метода долгосрочных прогнозов погоды. М.: ЦУЕГМС, 1933. 41с.
20. Народный месяцеслов. М.: 1991. 21с.
21. Пагава С.Т. Синоптический метод месячных прогнозов погоды// Труды ЦИП, 1948. Вып.5 С. 3-27
22. Перри А.Х., Уокер Дж.М. Система океан-атмосфера. Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 194с.
23. Ракипова Л.Р., Яковлева Н.И. О некоторых статистических характеристиках двухлетнего цикла в барическом поле атмосферы //Труды ГГО, вып. 330. С. 46-53
Подобные документы
Общая циркуляция атмосферы. Макрометеорология и способы схематизации макросиноптических процессов. Основные этапы развития марометеорологических исследований. Учет особенностей атмосферной циркуляции. Предсказания погоды по методу Б.П. Мультановского.
контрольная работа [3,3 M], добавлен 17.11.2010Особенности физико-географических условий и гидрологического режима в бассейне реки Енисей. Состояние ледяного покрова перед вскрытием. Температура дня в весенний период. Разработка методики краткосрочного прогнозирования сроков вскрытия р. Нижний Енисей.
курсовая работа [986,1 K], добавлен 29.10.2013Разработка комплекса методов для оценки современного экологического состояния территории района Раменское и прогноза возможных изменений окружающей среды под влиянием антропогенной нагрузки с целью предотвращения нежелательных экологических последствий.
курсовая работа [42,0 K], добавлен 21.04.2009Рельеф, геологическое строение, состав почвенного покрова и разнообразия растительности бассейна реки Оки; гидрометеорологическая характеристика территории. Разработка методики прогноза декадного стока по объему воды в русловой сети для створа г. Касимов.
курсовая работа [182,2 K], добавлен 24.09.2014Теория землетрясений как геофизического процесса, ранние и современные объяснения их причин. Механизм землетрясений, их классификация, основные понятия: очаг, гипоцентр, эпицентр, магнитуда, балл. Перспективы предсказаний, трудности и проблемы прогноза.
реферат [33,9 K], добавлен 07.03.2011Особенности разработки залежей нефти в карбонатных коллекторах Копей-Кубовского месторождения. Классификация эмпирических методов прогнозирования процесса обводнения и нефтеотдачи пластов. Этапы расчёта процесса обводнения по методике М.М. Саттарова.
курсовая работа [935,5 K], добавлен 17.01.2011Гидрометеорологическая характеристика перехода по многолетним данным. Атмосферное давление, ветер. Видимость, водный режим атмосферы. Опасные (особые) явления погоды. Океанографическая характеристика района плавания. Синоптические условия перехода.
курсовая работа [485,2 K], добавлен 26.02.2011Составление расчетной схемы сооружения. Глубина забивки шпунта. Определение давления грунта на сооружение. Построение эпюры сосредоточенных сил. Коэффициент асимметрии, эксцесс. Статистическая обработка результатов исследований. Коррозионный износ.
курсовая работа [734,4 K], добавлен 14.11.2013Анализ и прогноз инженерно-геологических процессов и явлений на участке строительства. Составление прогноза взаимодействия сооружения с окружающей средой. Выявление опасных природных и инженерно-геологических процессов. Причины и факторы подтопления.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 28.08.2013Анализ месторождения и его тектонического строения. Рассмотрение тепловых методов повышения нефтеотдачи пласта. Анализ схемы процесса, закачки рабочих агентов и сбора продукции. Расчет расхода воды и песка, потребляемого для гидропескоструйной перфорации.
курсовая работа [2,9 M], добавлен 06.04.2019