Введение 3
1.Обзор климатических изменений температуры воздуха и осадков в Северо¬
Восточном регионе Южной Америке 4
1.1 Описание климатических условий в Северо-Восточном регионе Южной
Америке . 4
1.2 Климатические особенности температуры воздуха и осадков на северо-
востоке Южной Америкой 5
1.3 Будущие климатические изменения температур воздуха и осадков на
северо-востоке Южной Америкой 14
2.База климатических данных и её анализ 17
2.1 Обоснование выбора климатических характеристик и пунктов
наблюдений 17
2.2 Оценка качества, однородности и стационарности климатических
данных 20
2.3 Результаты оценки однородности и стационарности температур воздуха
и осадков 25
2.4 Восстановление пропусков и приведение рядов к многолетнему периоду с оценкой эффективности приведения и качества восстановленных данных 33
3 Оценка климатических изменений температур воздуха 39
3.1 Пространственные закономерности норм и изменчивости температуры воздуха 39
3.2 Моделирование временных рядов температуры воздуха 43
З.З Пространственные закономерности показателей нестационарности температур воздуха 46
3.4 Оценка климатических изменений норм температуры воздуха 53
4 Оценка климатических изменений осадков 61
4. Закономерности норм и изменчивости осадков 61
4.2 Моделирование временных рядов осадков..... 65
4.3 Оценка климатических изменений норм осадков 67
Заключение 72
Список использованной литературы: 74
Погода представляет собой мгновенное состояние естественных атмосферных процессов, которые характеризуются комплексом таких показателей, как температура воздуха, осадки, скорость ветра, влажность и атмосферное давление. Климат определяется как среднее состояние погоды в течение продолжительного периода времени. Если климат изменяется, то это изменение надо выявлять и объяснять.
Эта бакалаврская работа будет сосредоточена на климатических характеристиках, главным образом температуре воздуха и осадках в северо¬восточном регионе Южной Америки. Для достижения результатов, поставленных в этой работе, были собраны данные по четырнадцати метеорологическим станциям, расположенным в Бразилии, Венесуэле, Г айане, Суринаме и Французской Гвиане. После получения данных по перечисленным метеостанциям для достижения поставленной в работе цели по оценке современного изменения климата необходимо было решить следующие задачи:
- сформировать базу данных среднемесячных температур воздуха и осадков за длительный период, предназначенную для оценки текущего изменения климата;
- проанализировать однородность эмпирических распределений и стационарность параметров исходных рядов наблюдений по статистическим критериям;
- восстановить пропуски наблюдений и привести ряды наблюдений за температурой воздуха и осадками к многолетнему периоду;
- оценить текущие климатические изменения температуры воздуха и осадков с использованием трех конкурирующих моделей: модели стационарной выборки, модели линейного тренда и модели ступенчатых изменений;
- осуществить пространственные обобщения показателей нестационарности и определить насколько изменились нормы.
1.Обзор климатических изменений температуры воздуха и осадков в Северо-
Восточном регионе Южной Америке
В результате проведенного исследование были получены следующие основные результаты и выводы:
1. Сформирована региональная база климатических данных в виде многолетних рядов среднемесячных температур воздуха и осадков по 14 метеостанциям на северо-востоке Южной Америки.
2. Выполнен анализ качества и однородности данных по статистическим критериям, восстановлены пропуски наблюдений и продолжительность рядов увеличена примерно в 1,5 раза достигнув 70-80 лет, что позволяет осуществить эффективное статистическое моделирование.
3. Установлены пространственные закономерности средних многолетних значений, СКО за разные месяцы года и внутригодовых распределений температур воздуха и осадков. Получено, что нормы температур изменяются по территории не существенно, в основном на 2-3°С, примерно столько же составляет амплитуда годового хода, а СКО за многолетний период не превышает 1°С. Поэтому изменения норм температур даже на 0,5°С уже являются значительными для этого региона.
4. Во внутригодовом ходе осадков для всех станций имеет место один наибольший максимум в июне, варьирующий от мая до июля, а для метеостанций на побережье наблюдается и второй меньший осенне-зимний максимум. В самом влажном месяце июле многолетние средние осадки изменяются по территории от 173 мм до 301 мм, а СКО осадков большие и в ряде случаев превышают средние многолетние значения. В связи с тем, что пространственные распределения норм и СКО осадков подобны, были получены региональные зависимости между СКО и нормами осадков для разных месяцев с высокими коэффициентами корреляции.
5. Выполненное моделирование многолетних рядов температур показало, что практически всегда имел место рост температур в последний период в среднем с 1997г. и больше всего летом и осенью, причем в виде перехода от одних стационарных условий к другим. Поэтому получено, что нестационарные модели ступенчатых изменений в два раза эффективнее для аппроксимации, чем модели линейного тренда. Построены пространственные распределения показателей нестационарности и получено, что в среднем на всех станциях изменение средних многолетних температур (ДТср) равно 0,4°С в январе, ДТср =0,3°С в апреле, ДТср =0,4°С в июле и ДТср =0,5°С в октябре. Число статистически значимых изменений норм в октябре составило 7, в июле и январе - 4, в апреле - 3.
6. Статистическое моделирование временных рядов осадков показало, что нестационарные модели неэффективны по сравнению со стационарной моделью практически во всех случаях. Изменения осадков пока не выходят за 0,5 СКО естественной изменчивости, а их разные знаки обусловлены за два полупериода только естественной климатической изменчивостью, которая имеет случайный характер, а не изменением климата.
