Оценка климатических изменений осадков в Замбии
|
Введение з
Глава 1. Физико-географические особенности территории 5
1.1. Область исследования 5
1.2. Топография Замбии 6
1.3 Климат Замбии 7
1.4 Осадки в Замбии 8
1.5 Распределения средних многолетних осадков во внутри Замбии 9
Глава 2. Формирование региональной базы данных многолетних рядов климатических характеристик 13
2.1. Выбор информации из стандартных архивов 13
2.2 Расположение пунктов наблюдений по территории 15
2.3 Оценка однородности и стационарности рядов наблюдений осадков в
Замбии 16
2.4 Восстановление пропусков и приведение рядов к многолетнему периоду 23
2.5 Расчет климатических характеристик в стационарных условиях 26
Глава 3. Определение связи между данными наблюдений и реаланализа 35
3.1. Корреляционная матрица 35
3.2. Пространственное распределение коэффициентов парной корреляции .. 39
Глава 4. Оценка климатических изменений влажного сезона 40
4.1. Климатические изменения осадков ноября 40
4.2. Климатические изменения осадков декабря 44
4.3. Климатические изменения осадков января 48
4.4. Климатические изменения осадков февраля 50
4.5. Климатические изменения осадков марта 54
4.6. Климатические изменения осадков апреля 58
4.7. Оценка эффективности применения модели гармонических колебаний . 62
Глава 5. Оценка климатических изменений сухого сезона 67
5.1. Оценка климатических изменений осадков мая 67
5.2. Оценка климатических изменений осадков сентября 69
5.3. Оценка климатических изменений осадков октября 70
Заключение(выводы) 72
Список использованной литературы 73
Глава 1. Физико-географические особенности территории 5
1.1. Область исследования 5
1.2. Топография Замбии 6
1.3 Климат Замбии 7
1.4 Осадки в Замбии 8
1.5 Распределения средних многолетних осадков во внутри Замбии 9
Глава 2. Формирование региональной базы данных многолетних рядов климатических характеристик 13
2.1. Выбор информации из стандартных архивов 13
2.2 Расположение пунктов наблюдений по территории 15
2.3 Оценка однородности и стационарности рядов наблюдений осадков в
Замбии 16
2.4 Восстановление пропусков и приведение рядов к многолетнему периоду 23
2.5 Расчет климатических характеристик в стационарных условиях 26
Глава 3. Определение связи между данными наблюдений и реаланализа 35
3.1. Корреляционная матрица 35
3.2. Пространственное распределение коэффициентов парной корреляции .. 39
Глава 4. Оценка климатических изменений влажного сезона 40
4.1. Климатические изменения осадков ноября 40
4.2. Климатические изменения осадков декабря 44
4.3. Климатические изменения осадков января 48
4.4. Климатические изменения осадков февраля 50
4.5. Климатические изменения осадков марта 54
4.6. Климатические изменения осадков апреля 58
4.7. Оценка эффективности применения модели гармонических колебаний . 62
Глава 5. Оценка климатических изменений сухого сезона 67
5.1. Оценка климатических изменений осадков мая 67
5.2. Оценка климатических изменений осадков сентября 69
5.3. Оценка климатических изменений осадков октября 70
Заключение(выводы) 72
Список использованной литературы 73
Данная выпускная квалификационная работа в области метеорологии посвящена изучению климатических изменений осадков в Замбии. Климат - это совокупность погодных (атмосферных) условий в течение многолетнего периода, типичных для данной местности. Это более стабильная характеристика погоды. Погода меняется быстро относительно климата.
Погода является комплексом мгновенных состояний естественных процессов в атмосфере, как температура воздуха и осадки. Под климатом понимается долговременное состояние погоды, которое сохраняется не менее нескольких десятилетий. Современный климат меняется и эти изменения климатического режима необходимо исследовать.
Чтобы оценить климатические осадки в Замбии и их изменения в этой бакалаврской работе, необходимо провести исследования и статистическое моделирование по все территории Замбии, которая характеризуется тропическими ил субтропическими климатические условиями и обильными дождями. Наличие влажного и сухого сезонов во внутригодовом распределении осадков обусловлено Африканским муссоном и движением внутритропической зоны конвергенции (ВЗК).
Осадки - самая важная климатическая переменная в Замбии. Поэтому их изменчивость и предсказуемость являются важными аспектами экономики страны. Африка в целом считается очень уязвимой к изменению климата, главным образом потому, что многие виды социально-экономической деятельности Замбии, особенно сельское хозяйство, находятся под влиянием климатических параметров, особенно осадков. Осадки и температура являются наиболее важными метеорологическими характеристиками в Замбии и испытывают наибольшую восприимчивость к изменениям климата. Следовательно, изменчивость и изменение климата влияют на продуктивность многих социально-экономических видов деятельности. Сельскохозяйственная засуха, возможно, является самой серьезной климатической проблемой и оказывает серьезное влияние на уровень жизни в сельских районах.
Для выполнения работы использовались многолетние данные разных станций в 10 различных провинциях Замбии: провинциях, таких как Лусака, северная, восточная, центральная, южная, медный пояс, Луапула, северо- запад, запад и Мучинга. Для оценки современного изменения климата по полученным данным с метеостанций, которые были указаны ранее, были решены следующие задачи.
- Определение внутригодовых климатических распределения осадков в Замбии.
- Определение средних многолетних значений и получение их пространственных распределений.
- Формирование базы данных среднемесячных многолетних осадков по всей территории Замбии.
- Анализ однородности эмпирических распределений и стационарности параметров исходных рядов наблюдений по статистическим критериям.
- Восстановление пропусков наблюдений и приведение рядов наблюдений к многолетнему периоду.
-Определение средних многолетних значений пространственных распределений.
- Определение связи между данными наблюдений и реаланализа.
-Оценка климатических изменений осадков влажного периода с использованием модели тренда, модели ступенчатых изменений, модели линейного тренда и гармонической модели.
-Оценка климатических изменений осадков сухого периода.
Погода является комплексом мгновенных состояний естественных процессов в атмосфере, как температура воздуха и осадки. Под климатом понимается долговременное состояние погоды, которое сохраняется не менее нескольких десятилетий. Современный климат меняется и эти изменения климатического режима необходимо исследовать.
Чтобы оценить климатические осадки в Замбии и их изменения в этой бакалаврской работе, необходимо провести исследования и статистическое моделирование по все территории Замбии, которая характеризуется тропическими ил субтропическими климатические условиями и обильными дождями. Наличие влажного и сухого сезонов во внутригодовом распределении осадков обусловлено Африканским муссоном и движением внутритропической зоны конвергенции (ВЗК).
Осадки - самая важная климатическая переменная в Замбии. Поэтому их изменчивость и предсказуемость являются важными аспектами экономики страны. Африка в целом считается очень уязвимой к изменению климата, главным образом потому, что многие виды социально-экономической деятельности Замбии, особенно сельское хозяйство, находятся под влиянием климатических параметров, особенно осадков. Осадки и температура являются наиболее важными метеорологическими характеристиками в Замбии и испытывают наибольшую восприимчивость к изменениям климата. Следовательно, изменчивость и изменение климата влияют на продуктивность многих социально-экономических видов деятельности. Сельскохозяйственная засуха, возможно, является самой серьезной климатической проблемой и оказывает серьезное влияние на уровень жизни в сельских районах.
Для выполнения работы использовались многолетние данные разных станций в 10 различных провинциях Замбии: провинциях, таких как Лусака, северная, восточная, центральная, южная, медный пояс, Луапула, северо- запад, запад и Мучинга. Для оценки современного изменения климата по полученным данным с метеостанций, которые были указаны ранее, были решены следующие задачи.
- Определение внутригодовых климатических распределения осадков в Замбии.
- Определение средних многолетних значений и получение их пространственных распределений.
- Формирование базы данных среднемесячных многолетних осадков по всей территории Замбии.
- Анализ однородности эмпирических распределений и стационарности параметров исходных рядов наблюдений по статистическим критериям.
- Восстановление пропусков наблюдений и приведение рядов наблюдений к многолетнему периоду.
-Определение средних многолетних значений пространственных распределений.
- Определение связи между данными наблюдений и реаланализа.
-Оценка климатических изменений осадков влажного периода с использованием модели тренда, модели ступенчатых изменений, модели линейного тренда и гармонической модели.
-Оценка климатических изменений осадков сухого периода.
В результате выполненной работы по оценке климатических изменений осадков в Замбии были сделаны следующие выводы:
1. Осадки внутри года по месяцам распределяются неравномерно и выделяются два основных периода: влажный (с октября по март) и сухой (с мая по сентябрь) и внутригодовые климатические распределения осадков практически одинаковы по всей территории Замбии. Наличие влажного и сухого сезонов во внутригодовом распределении осадков обусловлено Африканским муссоном и движением внутритропической зоны конвергенции (ВЗК).
2. Полученные пространственные распределения осадков влажного и сухого сезонов показывают, что осадки увеличиваются с юга на север. Это связано с Африканским муссоном и движением внутритропической зоны конвергенции (ВЗК), которая в большей степени проявляется на севере. Также большее количество осадков на севере с рельефом: в северной части Замбии гористая местность, а на юге и юго-западе Замбии находятся долины.
3. Из анализа однородности эмпирических распределений и стационарности дисперсий и средних значений, можно сделать выводы, что осадки влажного периода практически стационарны. Было осуществлено восстановление пропусков и приведение рядов наблюдений к многолетнему периоду, что позволило увеличить длительность рядов осадков в декабре и январе на 20-30%, что позволяет выполнять эффективное статистическое моделирование.
4. Выявлены взаимосвязи между данными наблюдений и данными реанализа и отмечено на каких станциях и в какие месяцы можно использовать для исследований столетние непрерывные ряда данных реанализа.
5. Для влажного сезона практически не установлено эффективных моделей нестационарного среднего (линейный тренд и ступенчатые изменения) в рядах осадков с ноября по апрель. Можно отметить только некоторую тенденцию уменьшения осадков практически во все месяцы влажного сезона за исключением апреля.
6. Средние многолетние осадки в сухой сезон (май, сентябрь, октябрь) наоборот показывают небольшой рост осадков при сравнении средних значений до 1970 г. и после практически на всей территории Замбии и больше всего в южной части страны.
1. Осадки внутри года по месяцам распределяются неравномерно и выделяются два основных периода: влажный (с октября по март) и сухой (с мая по сентябрь) и внутригодовые климатические распределения осадков практически одинаковы по всей территории Замбии. Наличие влажного и сухого сезонов во внутригодовом распределении осадков обусловлено Африканским муссоном и движением внутритропической зоны конвергенции (ВЗК).
2. Полученные пространственные распределения осадков влажного и сухого сезонов показывают, что осадки увеличиваются с юга на север. Это связано с Африканским муссоном и движением внутритропической зоны конвергенции (ВЗК), которая в большей степени проявляется на севере. Также большее количество осадков на севере с рельефом: в северной части Замбии гористая местность, а на юге и юго-западе Замбии находятся долины.
3. Из анализа однородности эмпирических распределений и стационарности дисперсий и средних значений, можно сделать выводы, что осадки влажного периода практически стационарны. Было осуществлено восстановление пропусков и приведение рядов наблюдений к многолетнему периоду, что позволило увеличить длительность рядов осадков в декабре и январе на 20-30%, что позволяет выполнять эффективное статистическое моделирование.
4. Выявлены взаимосвязи между данными наблюдений и данными реанализа и отмечено на каких станциях и в какие месяцы можно использовать для исследований столетние непрерывные ряда данных реанализа.
5. Для влажного сезона практически не установлено эффективных моделей нестационарного среднего (линейный тренд и ступенчатые изменения) в рядах осадков с ноября по апрель. Можно отметить только некоторую тенденцию уменьшения осадков практически во все месяцы влажного сезона за исключением апреля.
6. Средние многолетние осадки в сухой сезон (май, сентябрь, октябрь) наоборот показывают небольшой рост осадков при сравнении средних значений до 1970 г. и после практически на всей территории Замбии и больше всего в южной части страны.