Введение
1.1 Географическое положение г. Мурманск
1.2 Рельеф и геологическое строение Мурманской области
1.3 Гидрологический режим Мурманской области
1.4 Синоптические особенности Мурманской области
1.5 Климатические особенности Мурманской области
Анализ многолетних рядов наблюдений температуры воздуха и
количества осадков
2.1 Выбор пунктов наблюдений
2.2 Методика оценивания однородности и стационарности
2.3 Оценка однородности и стационарности температур воздуха
2.4 Оценка однородности и стационарности количества осадков
3 Оценивание современных климатических изменений температуры
воздуха и осадков в г. Мурманск
3.1 Статистические методы оценивания современных климатических изменений
3.2 Оценка климатических изменений температур воздуха
3.3 Оценка климатических изменений количества осадков
Заключение
Изменения климата в Арктическом регионе происходит наиболее интенсивно. Актуальность исследований с практической точки зрения вызвана тем, что в будущем Мурманск, как глубоководный незамерзающий порт будет играть ключевую роль при освоении биоресурсов и полезных ископаемых Арктического региона, эксплуатации Северного морского пути и обеспечении обороноспособности данного региона.
Целью данной работы является оценка современных климатических изменений в г. Мурманск. Для этого будут использованы статистические многолетние данные характеристик погоды Мурманской области. Для достижения поставленной цели предполагается решить следующие задачи:
1. Выполнить анализ физико-географических и синоптико-климатических особенностей Мурманской области.
2. Сформировать базу временных рядов для анализа, проверить их качество.
3. Выполнить статистическое моделирование для оценивания современных климатических изменений температуры воздуха и осадков в г. Мурманск.
Объектом исследования бакалаврской работы является воздушный бассейн Мурманской области. Для решения поставленных задач были использованы следующие материалы: данные по многолетним среднегодовым температурам воздуха и многолетним среднегодовым значениям количества осадков по годам и по месяцам, в период с 1918 по 2022 год.
Методы исследования
Основной метод исследования - статистическое моделирование.
Данная работа актуальна для повышения информационного обеспечения по отношению как к народному хозяйству, так и к улучшению качества жизни жителей.
Были использованы данные сайтов: http://climexp.knmi.nl/, а также http://www.pogodaiklimat.ru/.
Представленная бакалаврская работа состоит из введения, 3 глав и заключения. Текст содержит 32 рисунка и 10 таблиц. Список использованной литературы насчитывает 12 наименований.
В настоящей работе выполнено оценивание современных климатических изменений температуры воздуха и количества осадков в г. Мурманск.
Проведен анализ физико-географических и синоптико-климатических условий Мурманской области. Основное влияние на климат Мурманска оказывает его географическое положение и влияние теплого течения Голфстрим, вследствие чего зима на всем Кольском полуострове достаточно мягкая и влажная. По мере удаления от побережья суровость климата увеличивается. Обилие водных ресурсов приводит к повышенной влажности.
Синоптические процессы в Мурманской области имеют ярко выраженный сезонный характер. В холодный период года наблюдается усиление циклонических процессов и их ослабление в теплую. Характерная черта - резкие изменения и большая неустойчивость погоды, связанная с частой сменой воздушных масс. В основном, оказывают влияние воздушные масс арктического и атлантического происхождения.
Для анализа были выбраны наблюдательные станции г Мурманска и аэропорта, а также, для сравнения, близлежащие станции, которые находятся как ближе к побережью (Ура-Губа), так и внутри полуострова (Мончегорск и Ковдор).
Было произведено оценивание однородности эмпирических распределений температур воздуха для метеостанций за январь и июль по критериям Диксона и Смирнова-Граббса и оценивание стационарности по критериям Стьюдента и Фишера. Выводы о неоднородности временного ряда по температуре сделаны для теплого времени года для Мончегорска. Вывод о нестационарности временного ряда сделаны по температуре по критерию Фишера для ст. Ура-Губа. Выводы о неоднородности временного ряда по количеству осадков по критерию Смирнова-Граббса по минимальному значению сделаны для аэропорта Мурманск и для Мончегорска. Оценивание стационарности эмпирического распределения годовых сумм осадков для метеостанций показало, что гипотеза о стационарности не отклоняется для всех станций по двум критериям.
Проведено оценивание климатических изменений среднемесячной температуры воздуха (для января и июля) и годовой суммы осадков в городе Мурманск. Как показал анализ, для описания изменения температуры на ст. Мурманск нестационарные модели (были использованы модель линейного тренда и модель ступенчатых изменений) не являются статистически значимыми. Наилучшие результаты дает стационарная модель. При этом были отмечены следующие особенности. Согласно линейной модели за период 105 лет наблюдается слабый тренд к понижению температуры в январе, и к повышению температуры - в июле. Однако визуальный анализ показывает, что понижение температуры, которое наблюдалось до 70-80-х гг прошлого века и в январе, и в июле в дальнейшем сменилось ростом температуры. Причем моделью гармонических колебаний данные изменения не описать, т.к. понижение температуры было более пологим, чем ее рост в последние десятилетия.
Для описания изменения годового количества осадков в январе и в июле на ст. Мурманск нестационарные модели являются статистически значимыми. Для многолетних рядов количества осадков наиболее эффективной оказалась модель линейного тренда. Можно сделать вывод, что количество осадков выросло с 381мм до 584 мм в период 1918-2022 гг.