📄Работа №172057
Тема: Сравнение климатических трендов по данным современных реанализов
Тип работы
Бакалаврская работа
Предмет
природопользование
Объем:
45 листов
Год:
2022
Просмотров:
38
4315
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 5
1.1 Реанализ 5
1.2 Климатические тренды в атмосфере 9
ГЛАВА 2 15
2.1 Используемые данные 15
2.2 Оценка значимости. T-тест Уэлча 16
ГЛАВА 3 20
3.1 Оценка среднезональной температуры за два одиннадцатилетних периода
20
3.2 Оценка зональной компоненты скорости ветра за два одиннадцатилетних
периода 22
3.3 Построение и анализ разницы по температуре 24
3.4 Построение и анализ разницы между двумя 11-летними интервалами по
зональному ветру 29
3.5 Построение и анализ разницы между двумя 11-летними интервалами по
геопотенциалу 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 43
ГЛАВА 1 5
1.1 Реанализ 5
1.2 Климатические тренды в атмосфере 9
ГЛАВА 2 15
2.1 Используемые данные 15
2.2 Оценка значимости. T-тест Уэлча 16
ГЛАВА 3 20
3.1 Оценка среднезональной температуры за два одиннадцатилетних периода
20
3.2 Оценка зональной компоненты скорости ветра за два одиннадцатилетних
периода 22
3.3 Построение и анализ разницы по температуре 24
3.4 Построение и анализ разницы между двумя 11-летними интервалами по
зональному ветру 29
3.5 Построение и анализ разницы между двумя 11-летними интервалами по
геопотенциалу 35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСТОЧНИКОВ 43
📖 Введение
В последние годы отмечается повышенный интерес ученых к стратосферно-тропосферной связи. И уже нельзя пренебрегать влиянием стратосферы на тропосферные процессы, так как видимые изменения стратосферной циркуляции приводят к специфическим последствиям для погоды в нижних слоях атмосферы и изменения климата. Большинство исследований посвящено концентрации озона в стратосфере. Содержание озона и других радиационно-активных газовых примесей является одним из наиболее важных факторов, влияющих на температуру и, следовательно, на динамический режим этой области атмосферы. Однако индивидуальный анализ изменчивости температуры необходим, так как тренды температуры стратосферы позволяют выделить антропогенное воздействие и естественные процессы, влияющие на климат. Хорошо известно, что нижняя и средняя тропосфера нагреваются, а стратосфера охлаждается, что доказано всеми доступными наборами данных.
В работах (2017, 2018)[1] проанализированы многолетние изменения зонально осредненной температуры, ветра, геопотенциальной высоты и волновой активности SPW на временном интервале 1995-2016 гг. на основе реанализов с использованием данных Метеобюро Великобритании, Ретроспективного анализа современной эры для исследований и приложений (MERRA), данные 55-летнего реанализа Японии (JRA-55), и ERA-Interim. Исследование показало увеличение внутрисезонной изменчивости среднего зонального ветра и температуры на средних широтах в нижней стратосфере и статистическая значимость этих изменений составляет около 95%.[1] Исследование [2] показывает, что на верхних уровнях стратосферы наблюдается значительная изменчивость среднего зонального ветра и температуры. Современные продукты реанализа позволяют решать различные задачи и делать выводы о динамической ситуации на высотах мезосферы.
Цель настоящего исследования — провести сравнение климатических трендов для температуры, зональной компоненты ветра и геопотенциала по данным современных реанализов.
Для достижения цели исследования были поставлены и выполнены следующие задачи:
• Подготовить данные двух реанализов: ERAint и JRA55 для двух одиннадцатилетних периодов с 1997 по 2007 и с 2008 по 2018;
• Рассчитать и сравнить среднезональные значения температуры, зональной компоненты ветра и геопотенциала для зимних месяцев в Северном полушарии для двух одиннадцатилетних периодов с использованием данных двух реанализов;
• Проанализировать разницу в метеорологичесикх характеристиках между двумя одиннадцатилетними временными интервалами для каждого реанализа данных;
• Оценить разницу между двумя десятилетиями для среднезональных температуры, зонального ветра и геопотенциала;
• Рассчитать статистическую значимость изменения среднезональных температуры, зонального ветра и геопотенциала;
• Оценить статистическую значимость полученных результатов;
• Сравнить полученные результаты с результатами аналогичных исследований.
В работах (2017, 2018)[1] проанализированы многолетние изменения зонально осредненной температуры, ветра, геопотенциальной высоты и волновой активности SPW на временном интервале 1995-2016 гг. на основе реанализов с использованием данных Метеобюро Великобритании, Ретроспективного анализа современной эры для исследований и приложений (MERRA), данные 55-летнего реанализа Японии (JRA-55), и ERA-Interim. Исследование показало увеличение внутрисезонной изменчивости среднего зонального ветра и температуры на средних широтах в нижней стратосфере и статистическая значимость этих изменений составляет около 95%.[1] Исследование [2] показывает, что на верхних уровнях стратосферы наблюдается значительная изменчивость среднего зонального ветра и температуры. Современные продукты реанализа позволяют решать различные задачи и делать выводы о динамической ситуации на высотах мезосферы.
Цель настоящего исследования — провести сравнение климатических трендов для температуры, зональной компоненты ветра и геопотенциала по данным современных реанализов.
Для достижения цели исследования были поставлены и выполнены следующие задачи:
• Подготовить данные двух реанализов: ERAint и JRA55 для двух одиннадцатилетних периодов с 1997 по 2007 и с 2008 по 2018;
• Рассчитать и сравнить среднезональные значения температуры, зональной компоненты ветра и геопотенциала для зимних месяцев в Северном полушарии для двух одиннадцатилетних периодов с использованием данных двух реанализов;
• Проанализировать разницу в метеорологичесикх характеристиках между двумя одиннадцатилетними временными интервалами для каждого реанализа данных;
• Оценить разницу между двумя десятилетиями для среднезональных температуры, зонального ветра и геопотенциала;
• Рассчитать статистическую значимость изменения среднезональных температуры, зонального ветра и геопотенциала;
• Оценить статистическую значимость полученных результатов;
• Сравнить полученные результаты с результатами аналогичных исследований.
✅ Заключение
Для данного исследования были выбраны данные двух реанализов: JRA- 55, созданный Японским Метеорологическим Агентством (JMA), совместно с Центральным Научно-исследовательским Институтом Электроэнергетики (CRIEPI) и реанализ ERA-Interim от Европейского центра среднесрочных прогнозов. В первой главе было представлено описание данных реанализов.
Для исключения влияния солнечной активности были выбраны 22 зимних периода, которые были разделены на два временных интервала с 1997 по 2007 год и с 2008 по 2018 год.
Были рассчитаны разности между двумя десятилетиями по каждой исследуемой величине за каждый зимний месяц отдельно и за три холодных месяца вместе. Далее была рассчитана статистическая значимость этих изменений. Результаты были представлены в графическом виде и приведены в третьей главе. Для оценки статистической значимости был выбран t-тест Уэлча, описанный во второй главе.
Наибольшая изменчивость температуры происходит в средних и верхних слоях стратосферы, начиная примерно с 20 километров, на всей широтной полосе, как правило, эти изменения достаточно статистически значимы и уровень их значимости составляет примерно 80-95 процентов. Наименьшее значение статистической значимости изменения среднезональной температуры наблюдается в декабре-январе, а наибольшее в феврале.
По отдельности за каждый месяц изменения скорости зонального ветра сложно считать статистически значимыми, но при осреднении за три зимних месяца результат начинает обладать повышенной статистической значимостью(85-95 процентов), при этом изменчивость ветра с высотой сохраняется.
По отдельности изменчивость геопотенциала за каждый месяц не является статистически значимой, а при осреднении за три зимних месяца (декабрь, январь, февраль) тенденция уменьшения геопотенциала( примерно на 100 гп.м) в верхних слоях стратосферы сохраняется, а так же является статистически значимым результатом(около 95%).
При сравнении двух реанализов можно сказать, что японский реанализ JRA-55 считает результаты изменчивости более статистически значимыми, чем реанализ ERA-Interim. Несмотря на то, как правило по данным реанализа ERA- Interim изменчивость немного выше, чем по данным японского реанализа.
Что соответвует результатам, полученным в предыдущих исследованиях [1], [2], с разницей лишь в том, что в данном исследовании статистическая значимость изменения среднезональной температуры, зональной компоненты ветра и геопотенциала возросла.
Для исключения влияния солнечной активности были выбраны 22 зимних периода, которые были разделены на два временных интервала с 1997 по 2007 год и с 2008 по 2018 год.
Были рассчитаны разности между двумя десятилетиями по каждой исследуемой величине за каждый зимний месяц отдельно и за три холодных месяца вместе. Далее была рассчитана статистическая значимость этих изменений. Результаты были представлены в графическом виде и приведены в третьей главе. Для оценки статистической значимости был выбран t-тест Уэлча, описанный во второй главе.
Наибольшая изменчивость температуры происходит в средних и верхних слоях стратосферы, начиная примерно с 20 километров, на всей широтной полосе, как правило, эти изменения достаточно статистически значимы и уровень их значимости составляет примерно 80-95 процентов. Наименьшее значение статистической значимости изменения среднезональной температуры наблюдается в декабре-январе, а наибольшее в феврале.
По отдельности за каждый месяц изменения скорости зонального ветра сложно считать статистически значимыми, но при осреднении за три зимних месяца результат начинает обладать повышенной статистической значимостью(85-95 процентов), при этом изменчивость ветра с высотой сохраняется.
По отдельности изменчивость геопотенциала за каждый месяц не является статистически значимой, а при осреднении за три зимних месяца (декабрь, январь, февраль) тенденция уменьшения геопотенциала( примерно на 100 гп.м) в верхних слоях стратосферы сохраняется, а так же является статистически значимым результатом(около 95%).
При сравнении двух реанализов можно сказать, что японский реанализ JRA-55 считает результаты изменчивости более статистически значимыми, чем реанализ ERA-Interim. Несмотря на то, как правило по данным реанализа ERA- Interim изменчивость немного выше, чем по данным японского реанализа.
Что соответвует результатам, полученным в предыдущих исследованиях [1], [2], с разницей лишь в том, что в данном исследовании статистическая значимость изменения среднезональной температуры, зональной компоненты ветра и геопотенциала возросла.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.