Метод прогноза осадков на трое суток в зимнее время по Европейской территории СССР

- 2 -
ОГЛАВЛЕНИЕ
Стр.
Введение ...................................................... 4
Глава I. Основные направления в развитии методов
прогнозирования осадков на средние сроки... 7
Глава 2. Зимний режим осадков на Европейской территории СССР...................................................... 26
2.1. Климатические особенности распределения осадков на Европейской территории СССР в
зимнее время ..................................... 26
2.2. Статистические характеристики трехсуточных
сумм осадков на Европейской территории СССР 32
2.3. Связи трехсуточных сумм осадков с атмосферными характеристиками различного масштаба 45
Глава 3. Синоптико-статистическая схема прогноза
осадков на трое суток по шести районам Европейской территории СССР .......................... 51
3.1. Возможность использования групповых аналогов с переменным составом к прогнозу осадков на
три дня............................................ 51
3.2. Процедура пошаговой множественной регрессии, как средство наилучшей аппроксимации трехсуточных сумм осадков...................................... 60
3.3. Применение дискриминантного анализа в целях приближения прогностического распределения осадков к фактическому .................................. 72
3.4. Разработка оперативного способа предвычисле-ния сумм осадков на трое суток по шести районам ЕТ СССР в зимнее время .............................. 88
- 3 -
Стр,
Глава 4. Разработка оперативной схемы прогнозирования осадков на вторые и третьи сутки по Европейской территории СССР ................................ 102
4.1. Варианты применения синоптико-статистическо-го метода к предвычислению осадков на вторые и третьи сутки по районам Европейской территории СССР ........................................ 102
4.2. Синоптические условия выпадения значительных осадков на Европейской территории СССР и возможный способ объективизации построения траектории смещения циклонов умеренных широт 123
4.3. Опыт прогнозирования среднего количества осадков на Европейской территории СССР с трехсуточной заблаговременностью на основе начального состояния кинетической энергии в некоторых секторах северного полушария .................... 151
Глава 5. Комплексный синоптико-статиотический метод
прогноза осадков на трое суток по шести районам Европейокой территории СССР и результаты его испытания на экзаменационном и оперативном материале............................................................................ 185
Заключение ................................................. 200
Литература
Приложение
205
220
21 -
Несомненно, что в дальнейшем роль гидродинамических прогнозов циркуляционных полей в средней тропосфере для предвычис-ления будущих полей метеовеличин будет все больше повышаться.
В США разработан ряд программ, направленных на усовершенствование глобальных прогнозирующих моделей: программы Национального центра атмосферных исследований в Боулдере (штат Колорадо) , Годдардовского центра НАСА и Лаборатории геофизической гидродинамики Принсто-нского университета. Учеными этих центров был исследован вопрос о временном пределе достоверных прогнозов погоды. Если расчет ведется по двум совокупностям начальных погодных условий, различие которых находится в пределах ошибки наблюдений, то скорость расхождения рассчитываемых условий служит мерой неточности прогнозирования, определяемой ошибками наблюдения. Используемые в настоящее время атмосферные модели удваивают небольшую разницу в начальных условиях при увеличении периода прогнозирования на каждые 2-3 дня. Предполагая, что эволюция моделей в точности отражает эволюцию погоды, полученная скорость удваивания позволяет считать, что прогнозы на 1-2 недели (время нескольких удвоений) теоретически возможны / ЗА /.
Метеорологической службой погоды ФЕТ используется девяти-уровенная модель, имеющая горизонтальное разрешение 254 км. Исходная система полных уравнений записывается в картезианской системе координат с вертикальной переменной (Г . Применяется схема центральных разностей при интегрировании по времени с шагом 3,3 минуты. В модели учтено влияние орографии, а также включены следующие физические процессы: горизонтальная диффузия, приземные турбулентные потоки, конвекция и крупномасштабная конденсация / И О/.
22
Можно выделить модель Европейского центра среднесрочных прогнозов (ЕЦСПП) (в организацию входят 17 стран), как наиболее отвечающую современным требованиям. В 15-уровенной модели исходные прогностические уравнения записываются в сферических координатах в СГ -системе с использованием стереографической проекции, модель включает достаточно полное описание подсеточ-ных физических процессов / Н5 /. На основании данных, полученных по модели, есть возможность вычислять изображение ожидаемого глобального облачного покрова / Ъ1 /•
В Советском Союзе разработано несколько оригинальных моделей прогноза циркуляционных полей для разных уровней тропосферы на сроки от 12 до 84 часов / Я , Н , 48 , 91 /. При
объединении нескольких из них в Гидрометцентре СССР создана прогностическая схема "Синтез", которая используется в работе оперативных подразделений института. Модель "Синтез" имеет близкую научно-методическую основу со схемой Шумана, она реализуется путем решения полных уравнений гидродинамики и создана с учетом конкретных технических средств, условий и требований оперативной работы.
Шестиуровенная полусферная прогностическая модель по полным уравнениям, применяемая в оперативной работе Гидрометцентра СССР, описывается системой уравнений, включающей уравнения движения, неразрывности, переноса тепла и статики, в р - системе координат с учетом стереографической проекции. Эффективное горизонтальное разрешение модели 3001Г2 км, вертикальная структура включает поверхности 1000, 850, 700, 500, 300 и 100 гПа. Применяется полунеявная запись члена с силой Кориолиса при интегрировании по времени и метод центральных разностей для описания