Введение 3
1. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ 4
1.1. Географическое положение 4
1.2. Рельеф 5
1.3. Геологическое строение 6
1.4. Климат 7
1.5. Общие сведения о гидрографической сети 8
1.6. Ледовый режим рек 9
2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 10
3. МЕТОД РАЗЛОЖЕНИЯ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПОЛЕЙ ПО
ЕСТЕСТВЕННЫМ ОРТОГОНАЛЬНЫМ СОСТАВЛЯЮЩИМ 21
3.1. Метод главных компонент 22
3.2. Применение метода главных компонент для решения задач
классификации 28
4. ВЫБОР НАИБОЛЕЕ ИНФОРМАТИВНЫХ ПРЕДИКТОРОВ 35
4.1 Естественные ортогональные составляющие среднемесячных аномалий
давления на северном полушарии 36
4.2. Индексы циркуляции Вангенгейма 41
4.3. Индексы Северо-Атлантического колебания 43
4.4. Естественные ортогональные составляющие среднемесячных
температур поверхности воды Атлантического океана 43
4.5. Индексы синоптического каталога Л.А. Вительса 45
5. ПОСТРОЕНИЕ ПРОГНОСТИЧЕСКИХ ЗАВИСИМОСТЕЙ 47
5.1 Построение прогностических зависимостей для конкретных с 50
Заключение 51
Список использованных источников 52
Цель работы: Получить прогностические зависимости для прогноза
сроков вскрытия рек Карелии.
Долгосрочные прогнозы ледовых явлений составляются по методам, основанным на анализе и учете развития атмосферных процессов в период, предшествующий этому явлению.
В качестве характеристик атмосферных процессов часто применяются разного рода локальные индексы циркуляции, характеризующие особенности процессов на пространствах, непосредственно примыкающих к бассейнам рассматриваемых рек.
Исследования последних лет показали, необходимость учета атмосферной циркуляции на всем северном полушарии. Одновременно получили развитие и методы линейного ортогонального преобразования метеорологических полей.
Все это создало предпосылки для разработки метода долгосрочных прогнозов ледовых явлений, базирующегося на учете атмосферных процессов над обширными районами северного полушария, представленными в виде коэффициентов разложения метеорологических полей на естественные ортогональные составляющие. Впервые этот метод был предложен в Главном управлении гидрометеорологической службы СССР.
Как правило, долгосрочные ледовые прогнозы имеют более высокую оправдываемость на крупных и средних водных объектах, так как сроки ледовых явлений на малых водотоках в значительной степени определяются локальным и в некотором смысле случайными факторами. В связи с этим, данный метод разрабатывался и использовался для прогноза ледовых явлений на крупных реках, таких как : Обь, Иртыш, Енисей, Ангара, Северная Двина, Печора.
Однако, в настоящей работе данный метод был применен к малым и средним рекам Карелии, с площадью водосбора не превышающей 15000 км2.
Как упоминалось ранее, данный метод долгосрочных прогнозов разрабатывался для крупных рек, так как маленькие реки более подвержены влиянию локальных факторов. В настоящей выпускной квалификационной работе данный метод был применен для прогноза на маленьких и средних реках Карелии, для того, что бы оценить эффективность методики в отношении небольших водных объектов, а так же оценить влияние локальных факторов на ледовый режим. В ходе работы были обработаны данные о сроках вскрытия на 14 реках Карелии, данные об индексах атмосферной циркуляции и аномалиях давления на северном полушарии, разложенные на естественные ортогональные составляющие. Была проведена попытка районирования территории по условиям вскрытия рек, реализованная методом главных компонент. В результате,было выделено 2 группы рек, относительно которых составлялись прогнозные уравнения множественной регрессии. В уравнение для рек первого класса в качестве предикторов вошли меридиональный индекс Вангенгейма за февраль (WC февраль), индекс Вительса 3 за февраль (ИА3февраль),
индекс Вительса 3 за март (НА3март) и первая главная компонента аномалии давления на северном полушарии за апрель (Трапрель1). Заблаговременность прогноза составляет от 20 до 35 дней.
Для построения прогностического уравнения для рек 2 класса использовались следующие предикторы: восточный индекс Вангенгейма за февраль (W1'' февраль), индекс Вительса 3 за февраль(ИА3февраль ), первая главная компонента аномалии давления на северном полушарии за февраль (Трфевраль1), первая главная компонента аномалии давления на северном полушарии за апрель (Трапрель1). Заблаговременность прогноза составляет от 20 до 35 дней.
Для отдельных пунктов прогноз вскрытия производился по средним для класса спрогнозированным значениям сроков вскрытия. Для большинства рек данная методика оказалась эффективной, кроме тех рек, где влияние локальных факторов на ледовый режим является преобладающим.
