Методы комплексного автоматического контроля качества информации о геопотенциале и температуре изобарических поверхностей по глобальной сети аэрологических станций

2
.............................................. Стр.
введение.................................................. н
Глава I. ОШИБКИ В ЗНАЧЕНИЯХ ТЕМПЕРАТУРЫ И ГЕОПОТЕНЦИАЛА И МЕТОДЫ ИХ АВТОМАТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ... и
1.1. Ошибки наблюдения Н и Т....................... И
1.2. Грубые ошибки в значениях Ни Т ........ 24
1.3. Основные принципы контроля аэрологической информации ..................................... 29
1.4. Методы контроля значений Ни Т ......... 32
ВЫВОДЫ....................................................
Глава 2. МЕТОДЫ И АЛГОРИТМЫ КОМПЛЕКСНОГО ПЯТИКОМПОНЕНТНОГО КОНТРОЛЯ ЗНАЧЕНИЙ Н И Т .... 4?
2.1. Основные принципы комплексного пятикомпонентного контроля .............................. ч?
2.2. Проверка выполнения уравнения статики атмосферы ........................................ 53
2.3. Горизонтальная, вертикальная и временная интерполяция значений Н и Т .... 59
2.3.1. Оптимальная интерполяция .................... в\
2.3.2. Горизонтальная оптимальная интерполяция.. 56
2.3.3. Вертикальная оптимальная интерполяция ...
2.3.4. Временная оптимальная интерполяция .......... до
2.4. Соотношения.между компонентами комплексного контроля........................................ 96
2.5. Алгоритм принятия.решения при комплексном контроле ...................................... {09
2.5.1. Структура АПР................................
2.5.2. Идентификация ошибок ........................ 12о
ВЫВОДЫ...................................................................
Глава 3. РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЯ Н И Т
В МАССИВАХ СИНОПТИЧЕСКОГО ТИПА ПО ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ СТАНЦИЙ .....................................
3.1. Характеристика данных ПГЭП.............................
3.2. Программная реализация и технология контроля массива данных ПГЭП ..................................
3.3. Статистическая структура полей Я иТ.............
3.3.1. Нормы и стандартные отклонения ...............
3.3.2. Коэффициенты горизонтальной корреляции ....
3.3.3. Коэффициенты вертикальной корреляции .........
3.4. Примеры определения ошибок .....................
3.5. Распределение грубых ошибок в значениях
Н и Т массива ПГЭП ............................
ВЫВОДЫ......................................................
Глава 4. РЕАЛИЗАЦИЯ КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЯ Н И Т
В МАССИВАХ П0СТАНЦИ0НН0Г0 ТИПА ПО ГЛОБАЛЬНОЙ СЕТИ СТАНЦИЙ.....................................
4.1. Характеристика информационной базы банка данных "АЭРОЛОГИЯ” ...................................
4.2. Программная реализация и технология комплексного статико-вертикально-временного контроля .......................... ..................
4.3. Расчет статистической структуры ................
4.4. Результаты комплексного статико-вертикально-временного контроля для некоторых аэрологических станций .............. .....................
ВЫВОДЫ............................................. ........
ЗАКЛЮЧЕНИЕ .................................................
ЛИТЕРАТУРА
25
Таблица 1.6
Коэффициенты автокорреляции (*10 ) ошибок наблюдения Н (вверху) и Т (внизу) на изобарических поверхностях (из [ПО]).
850 700 500 400 300 250 200 150 100
850 100
700 72 100
500 56 74 100
400 48 69 91 100
300 45 63 84 92 100
250 42 60 80 85 84 100
200 38 56 76 79 88 96 100
150 38 56 76 80 87 92 96 100
100 41 56 71 76 79 75 74 83 100
850 100
700 91 100
500 -21 126* 100
400 05 -30 76 100
300 08 -47 27 20 100
250 -00 25 -24 -12 22 100
200 04 -10 15 17 -15 -10 100
150 -01 01 08 18 27 29 38 100
100 -02 -16 -12 -И 50 77 21 22 100
к - это значение, очевидно, ошибочно.
Отсюда следует, что ЕНс практически полностью определяется ошибками етс . Это позволяет, зная дисперсии и коэффициенты корреляции температуры, рассчитать дисперсии и корреляции ошибок наблюдения геопотенциала (табл. 1.5).
В неопубликованной работе [110], на которую ссылаются авторы работ[97,115] и приводят полученные там результаты, при анализе разностей наблюдение -прогноз методом эмпирических ортогональных функций рассчитаны эмпирические коэффициенты корреляции ошибок наблюдения Н и Т (табл. 1.6). Как показывает сравнение общих частей матриц корреляций, рассчитанных в настоящей работе и приведенных в таблице 1.6, имеет место хорошее качественное согласие результатов. Количественные различия, особенно для малых коэффициентов корреляции, могут быть обусловлены разными конструкциями радиозондов, для которых выполнялся анализ в том и другом случае, а также погрешностями использованной эмпирической информации.
Следует отметить, что полученные корреляционные матрицы ошибок наблюдения £Г и £Н являются теоретическими оценками, полученными при определенных предположениях, учитывающих, как представляется, основные влияющие факторы. Очевидно, что в каждом конкретном случае те или иные дополнительные факторы, а также вариации учтенных факторов, могут несколько изменить вид корреляционных матриц.
1.2. Грубые ошибки в значениях Н и Т
Кроме ошибок наблюдения в данных аэрологических наблюдений встречаются ошибки совсем иной природы - так называемые, грубые ошибки. Появление этих ошибок обусловлено грубыми погрешностями или сбоями в технологической цепи проведения аэрологических наблюдений, обработки и хранения результатов наблю-