Физико-статистический анализ и долгосрочный прогноз сроков появления льда на реках (на примере рек Севера ЕТС и р. Дуная)

~ 2 ~
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ...................................................... Ч
1. ФИЗИКО-СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СРОКОВ ПОЯВЛЕНИЯ ЛЬДА
НА РЕКАХ СЕВЕРА ЕТС И Р. ДУНАЕ......................... 9
1.1. Сроки появления льда на реках Севера ЕТС и их пространственная изменчивость ........................... 9
1.2. Краткая климатическая характеристика бассейна Дуная и особенности его осенне-зимнего ледового режима.................................................... 30
1.3. Исследование стационарности временных рядов сроков появления льда на реках Севера ЕТС и
р. Дунае............................................ 47
1.4. Временная изменчивость дат ледообразования на реках Севера ЕТС и р. Дунае............................... 59
1.5. Атмосферные процессы, определяющие сроки появления льда на реках Севера ЕТС ......................... 74
1.6. Режим атмосферных процессов, обусловливающих начало ледообразования на р. Дунае........................ 78
2. МЕТОД ДОЛГОСРОЧНОГО ПРОГНОЗА СРОКОВ ПОЯВЛЕНИЯ
ЛЬДА НА РЕКАХ............................................. 83
2.1. Обзор существующих методов долгосрочного прогноза начала ледообразования на реках
Севера ЕТС и р. Дунае............................... 83
2.2. Основные положения метода долгосрочного
прогноза сроков появления льда на реках ... 90
2.3. Описание математического аппарата, применяемого для получения количественных характеристик атмосферных процессов .......................... 104
- 3 -
Стр.
2*4. Прогноз сроков появления льда на реках Севера ЕТС и р. Дунае с использованием метода главных компонент (схема I) . . . • IT5
2.5. Прогноз сроков появления льда на реках Севера ЕТС и р. Дунае с применением дискриминантного анализа (схема П)................. 134
2.6. Сравнительная оценка двух схем долгосрочного прогноза сроков появления льда на
реках Севера ЕТС и р. Дунае.................. 158
ЗАКЛЮЧЕНИЕ............................................ 163
ЛИТЕРАТУРА............................................ 166
ПРИЛОЖЕНИЕ I. Карты изокоррелят сроков появления льда на реках с аномалиями давления и температуры воздуха ....... 187
ПРИЛОЖЕНИЕ П. Таблицы собственных векторов аномалий давления и температуры воздуха . 208
- 21 -
■Рис. 1.3 Первый 0^) и второй (Ха,) собственные векторы сроков появления льда на реках Северного края.
- 22 -
ют преимущественное направление с северо-запада на юго-восток с выраженной ложбиной в бассейне реки Вычегды и гребнем в бассейне реки Мезени. Таким образом, по-видимому, поле второго собственного вектора характеризует собой климатические особенности рассматриваемой территории и учитывает основные факторы определяющие режим ледообразования на реках Севера ЕТС.
Поле третьего собственного вектора Х5 обладает ещё болне выраженной меридиональной ориентировкой и большими градиентами. Характерной особенностью поля Х5 можно считать наличие обширной области отрицательных значений в центре территории (рис. 1.4). Анализируя поле третьей собственной функции, можно предположить, что она отражает особенности процесса ледообразования, когда температурный режим над Севером ЕТС определяется меридиональной циркуляцией воздушных масс.
Поле собственной функции Х4 характеризуется интенсивными, но менее обширными по территории очагами (рис. 1.4). Они отличаются значительно более сложной структурой с наличием нескольких самостоятельных замкнутых областей разных знаков. В поле Х4 "коридор" положительных значений направлен по центру района с севера на юг с локализацией наибольших значений на его концах. По обе стороны этого "коридора” расположены "впадины", наиболее "глубокая" из которых охватывает верхнее и среднее течение реки Вычегды. Непосредственно интерпретацию собственных векторов начиная с четвертого осуществить затруднительно.
Статистическая трактовка метода разложения полей по естественным ортогональным функциям может характеризоваться как разложение по наиболее часто встречающимся ситуациям, причём вес данной ситуации в совокупности исходной информации о процессе определяется величиной собственного числа или его вкладом в суммарную дисперсию. В связи с тем, что пространственные ортого-