Введение 2
Глава 1. Физико-географическое положение Восточно-Сибирского моря 3
1.1 Географическое положение 3
1.2 Гидрологический режим 5
1.3. Климат 6
1.4 Термохалинные характеристики моря 6
1.5 Физико-географическое описание выбранных станции 13
Глава 2. Методы исследования 17
2.1 Тренд временного ряда 17
2.2 Гармонический анализ Фурье и спектр 18
2.3 Кластерный анализ 19
2.4 Сумма градусо-дней мороза 20
Глава 3. Полученные результаты 21
3.1 Исходные данные 21
3.2 Расчет трендовой составляющей 22
3.3 Гармонический анализ Фурье 24
3.4 Расчет суммы градусо-дней мороза 26
3.5 Кластерный анализ 27
Заключение 34
Список литературы 36
Весьма актуален расчет толщины ледяного покрова Восточно-Сибирского моря, так как оно одно из морей Северного морского пути. Так же это связано с проектированием инфраструктуры. Толщина ледяного покрова зависит от гидрометеорологических условий (температура воздуха, количество осадков, скорость ветра и такие гидрологические элементы.
Целью работы является оценка зависимости между степенью суровости зимы и толщиной льда.
Задачами работы являются:
• Ознакомление с физико-географическими
особенностями заданного региона;
• Формирование временных рядов по толщине льда и температуре воздуха;
• Полный анализ этих временных рядов:
- анализ тренда временного ряда;
- гармонический и спектральный анализ Фурье;
- расчет суммы градусо-дней мороза;
- кластерный анализ.
В данной выпускной квалификационной работе я использовал данные по толщине льда Восточно-Сибирского моря на четырех станциях (бухта Амбарчик, о. Айон, Певек, Валькаркай) за период с 1994 по 2021 год.
И данные по температуре атмосферы с 1994 по 2021 год для станций бухта Амбарчик, остров Айон и с 2000 по 2021 год для станции Певек и Валькаркай.
Для данной работы был рассчитан тренд, выполнен гармонический и спектральный анализ по толщине льда в Восточно-Сибирском море.
Было сформулировано уравнение линейного тренда для толщины льда: Н = -0,8787t + 129,88. Так как тренд отрицательный можно сделать вывод, что толщина льда с течением времени уменьшается. Выделено три значимые гармоники с периодами 9,82 лет, 3,66 и 2,54 года.
Были рассчитаны СГДМ для выполнения кластерного анализа на станциях бухта Амбарчик, о. Айон, Певек, Валькаркай. В программе PAST4 были построены кластеры, с помощью которых их разделили на 3 класса: 2000-2001 (суровая), 2008-2009 (умеренная) и 2017-2018 (мягкая). Данные по площади льда были взяты по этим годам и построен график, который показал, что толщина льда зависит от суровости зимы. Наименьшая толщина льда наблюдается в мягкую зиму, наибольшая в суровую зиму. Толщина льда в умеренную зиму за пределы суровой и мягкой зим не выходит.
Градации по суровостям зим рассчитаны так:
Бухта Абрамчик - мягкая до 4146, умеренная зима от 4147 до 4214, суровая более 4215.
Певек - мягкая до 3324, умеренная от 3325 до 4508, суровая более 4509.
Айон - мягкая до 3936, умеренная от 3937 до 4769, суровая более 4770.
4401.
Валькаркай - мягкая до 3437, умеренная от 3438 до 4400, суровая более 4401.
