Введение
1. Физико-географические и климатические особенности Берингова моря
1.1 Географическое положение Берингова моря
1.2 Рельеф и геологическое строение Берингова моря
1.3 Гидрологический режим Берингова моря
1.4 Синоптические особенности акватории Берингова моря
1.5 Климатические особенности акватории Берингова моря
2. Анализ многолетних рядов температуры воздуха и осадков
2.1 Выбор пунктов наблюдений
2.2 Оценивание качества исходных данных
2.3 Оценка однородности и стационарности количества осадков
2.4 Оценка однородности и стационарности среднемесячных температур воздуха для января
2.5 Оценка однородности и стационарности среднемесячных температур воздуха для июля
3. Оценивание современных климатических изменений температуры воздуха и осадков
3.1 Статистические методы оценивания современных климатических изменений
3.2 Оценивание климатических изменений количества осадков
3.3 Оценивание климатических изменений среднемесячных температур января
3.4 Оценивание климатических изменений среднемесячных температур июля
Заключение
В земной атмосфере ежедневно происходят самые разнообразные явления, которые возникают в результате протекания различных физических процессов. Процессы, происходящие в атмосфере, не изолированы, а тесно связаны с процессами, происходящими в верхних слоях почвы и воды. Эти процессы и явления происходят в основном благодаря солнечной энергии, которая поступает на поверхность Земли. В наше время все чаще затрагивают вопрос о происходящих изменений в климате, для более точной информации необходимо рассматривать отдельные регионы планеты, что мы и сделаем в данной работе.
Изменения климата в Арктике происходят наиболее интенсивно. Предметом рассмотрения выбрана акватория Берингова моря, а рассматриваемыми величинами являются годовая сумма осадков и среднемесячные температуры воздуха за летний (июль) и зимний (январь) месяцы.
Актуальность исследований с практической точки зрения вызвана тем, что акватория Берингова моря является самой крупной среди дальневосточных морей и в будущем будет играть ключевую роль при эксплуатации Северного морского пути, освоении биоресурсов и полезных ископаемых, и обеспечении обороноспособности данного региона.
Целью данной работы является оценка современных климатических изменений в Беринговом море.
Для достижения поставленной цели предполагается решить следующие задачи:
1. Выполнить анализ физико-географических и синоптико-климатических акватории Берингова моря.
2. Сформировать базу временных рядов для анализа и проверить их качество.
3. Выполнить статистическое моделирование для оценивания современных климатических изменений температуры воздуха и осадков.
В первой главе рассматриваются физико-географические и климатические особенности акватории Берингова моря.
Вторая и третья глава посвящена оцениванию современных климатических изменений температуры воздуха и осадков в данном регионе.
В работе рассмотрено влияние физико-географических и синоптико-климатических условий Берингова моря. Берингово море почти полностью находится в субарктической климатической зоне, характеризуется отрицательной годовой суммой баланса тепла на его поверхности, за исключением, южных районов. С трех сторон море окружено материками, а на юге соседствует с теплыми водами Тихого океана.
Акватория Баренцева моря находится под влиянием трех основных центров действия атмосферы, которые формируют генеральную систему ветров - муссонную циркуляцию, за исключением, юго-восточной части Берингова моря, где преобладают южные ветры. Над морем взаимодействуют преимущественно массы континентального арктического и морского полярного воздуха, на границе которых образуется арктический фронт.
Для анализа были выбраны 5 наблюдательных станций приблизительно равномерно размещенных по границам моря (Анадырь, Никольское, Nome, Cold Bay, Adak), а также 1 станция внутри акватории на юго-востоке (Saint Paul).
Было произведено оценивание однородности эмпирических распределений количества осадков и температур воздуха для метеостанций за январь и июль по критериям Диксона и Смирнова-Граббса и оценивание стационарности по критериям Стьюдента и Фишера. Экстремальные значения, нарушающие однородность временных рядов, были исключены из расчетов основных климатических характеристик. А нестационарные временные ряды были подвергнуты анализу на предмет выявления причин нестационарности.
Для описания изменения годовых сумм осадков и температуры на станциях Берингова моря были использованы стационарная модель и две нестационарные модели (линейного тренда и ступенчатых изменений).
В результате моделирования изменения годового количества осадков получен вывод, что для описания станций Берингова моря наилучшей является стационарная модель. Однако следует заметить, что если для станций Никольское и Saint Paul данный вывод не вызывает возражений, то на станции Cold Bay на юго-востоке акватории визуально наблюдается слабый монотонный рост количества осадков, а на станции Adak на юге - наоборот, уменьшение. На станциях Анадырь и Nome, которые располагаются на севере акватории на побережьях Азии и Северной Америки после 1920 г наблюдается тенденция к снижению количества осадков, после 1976 г она сменяется ростом, а в последние годы опять наблюдается тенденция к снижению.
В результате моделирования изменения температуры воздуха в январе получен вывод, что для описания станций Берингова моря также наилучшей является стационарная модель. Однако следует заметить, что на большинстве станций в первой трети прошлого века тенденция роста температуры сменяется тенденцией к понижению, которая продолжается до 80-х гг, сменяется некоторой стабилизацией, а в последние два десятилетия опять наблюдается рост температуры.
В результате моделирования изменения температуры воздуха в июле получен вывод, что для описания станций Берингова моря наилучшей является линейная модель. Однако следует заметить, что на всех станциях тенденция к понижению температуры, которая наблюдается с начала прошлого века сменяется в 70-е гг тенденцией к росту, которая продолжается по настоящее время.
