Тема: Сравнение ветровых данных реанализа ERA и NCEP

Влияние атмосферы на жизнь человека необычайно велико и самое главное для чего изучают процессы, происходящие в атмосфере - это для того, что оценить их влияние на формирование климата и получить возможность предсказывать изменения погоды. В атмосфере существуют области повышенного и пониженного давления, как в океанах здесь бушуют настоящие шторма - ураганы и смерчи, в атмосфере есть свои течения - постоянные или сезонные ветра. Особенный интерес для человека играет ветер в области судоходства, для сельского хозяйства, авиации, инженерных строений и энергетики.
Исследования метеорологов прошлого столетия основывались на доступных в то время немногочисленных данных наблюдений. Авторам приходилось домысливать физику процесса, не имея возможность подкрепить свои предположения фактическим данными. Особенно это относилось к малоизученным районам, таким как Арктика, Антарктида, горные местности, морские акватории и др. Тем не менее, их работы представляют большой интерес. В настоящее время у исследователей огромные возможности. И все благодаря свободному доступу к разнообразным массивам метеорологическим данным.
Особой популярностью сейчас пользуются данные реанализа, полученные ведущими метеорологическими центрами мира. Под этим термином понимают максимально полный и согласованный набор метеорологических данных за истекшие годы в узлах регулярной сетки на основе доступных стационарных наблюдений, аэрологических и спутниковых данных учитывающие законы физики для получения наилучшей оценки состояния атмосферы. Такие массивы содержат многообразие метеорологических параметров, как у поверхности, так и в свободной атмосфере за продолжительный период времени. Еще один существенный плюс таких данных - отсутствие пропусков, поскольку они являются продуктом модельных расчетов. Формат данных, в котором представлены массивы реанализа, это, как правило, WMO GRIB, с конвертацией в netCDF.
В настоящее время на многочисленных сайтах в свободном доступе можно найти разные массивы ведущих мировых центров данных. И тогда возникает вопрос, какой выбрать. В данной работе сравнивались 3 наиболее известных на сегодняшний день массивов реанализа: европейский ERA5, американский NCEP и японский JRA. В качестве исследуемого параметра для сравнения выбран ветер.

Купить

В ходе написания выпускной квалифицированной работы перед мною были поставлены задачи:
-проанализировать поля невязки среднемесячной скорости ветра между моделями ERA5, NCEPFNL, JRA55 для Северного полушария;
-сравнить среднегодовые скорости ветра по широтам по рассматриваемым моделям;
-сравнить данные реанализа с массивом фактических судовых наблюдений ICOADS.
-сравнить поля среднемесячной скорости ветра по акватории Японского моря по данным реанализа и массива ICOADS;
-сравнить распределение ветра по градациям скорости и направлениям по отдельным районам Японского моря по данным реанализа, судовым наблюдениям;
-сравнение данных реанализа с судовыми наблюдениями по направлениям ветра по месяцам.
Все поставленные задачи выполнены в полном объеме.
В результате работы сделаны следующие выводы:
1. Все рассматриваемые реанализы довольно хорошо согласованны между собой. Зимой над сушей скорости ветра меньше по модели JRA по сравнению с другими массивами; в центральной части Канады и Гренландии большие скорости ветра показывает модель ERA; в арктических районах наиболее сильные ветра по данным реанализа японской модели. Для летнего периода также как и зимой над сушей скорости ветра меньше по реанализу JRA. Наиболее низкие значения отмечаются над территорией Индии, Ирака, у восточного побережья Африки...
Купить