Введение 3
1 Актуальность получения рядов изменения суммарных влагозапасов 5
1.1Частично инфинитное моделирование 5
1.2 Постановка задачи исследований 11
2 Формирование рядов влагозапасов 15
2.1 Методы получения изменений влагозапасов 15
2.2 Генерирование рядов 20
3 Статистические характеристики рядов изменений суммарных
влагозапасов 24
3.1 Европейская территория России 24
3.2 Азиатская территория России 42
4 Влияние продолжительности рядов на изменение нормы
суммарных влагозапасов 57
4.1 Европейская территория России 57
4.2 Азиатская территория России 67
Заключение 77
Список использованных источников 79
Уравнения водного баланса речных бассейнов являются основой для дифференциальных и алгебраических моделей формирования речного стока. Считалось, что составляющая уравнения водного баланса ( изменение суммарных влагозапасов) для многолетнего формирования речного стока приравнивается к нулю. Это позволяло балансово увязывать между собой сток, осадки испарение, а также строить географические карты распределения многолетней нормы испарения (похожие карты имеются как для территории России, так и для Земного шара). Тем не менее, осуществленная в Российском государственном
гидрометеорологическом университете фрактальная диагностика многолетних рядов речного стока в 2007 году выявила, что более 30 % рядов обладают дробной размерностью между 2 и 3. Это свидетельствует о том, что в расходной части балансового уравнения должны
наличествовать три фазовые переменные, которые активно участвуют в формировании речного стока. Теоретическое рассмотрение уравнений, которые описывают формирование многомерной плотности вероятности, и которые учитывают сток, испарение и изменение влагозапасов, проделанное на кафедре гидрофизики и гидропрогнозов РГГМУ, показало, что многолетняя норма изменений суммарных влагозапасов не является нулевой. Эмпирическое свидетельство этого обстоятельства потребует исправления карт нормы испарения, которые обширно применяются как в России, так и за рубежом. Также были получены вероятностные оценки многолетних изменений суммарных влагозапасов, распределение географически их норм, и обнаружены районы, в которых они статистически значимо отличаются от нуля.
Вследствие этого острой становится оценка достоверности полученных рядов изменения суммарных влагозапасов, а также определения продолжительности рядов, которая необходима для достоверной оценки нормы изменения суммарных влагозапасов и ее коэффициентов вариации.
Выполнен анализ рядов изменения суммарных влагозапасов речных бассейнов Европейской и Азиатской территории России по 30 постам за период наблюдения с 1951 по 1999 гг. Временной ход колебаний суммарных влагозапасов отслеживался с помощью хронологических графиков и разностно-интегральных кривых. С 1972 года происходит резкое понижение влагозапасов, с 1976 по 1999 год начинается постепенное их повышение. Анализ изменения суммарных влагозапасов показывает, что изменения происходили на всей Европейской территории России, где отмечался значительный рост влагозапасов почв, на территории республики Башкортостан и Удмуртии рост влагозапасов почв также за последние несколько лет так же был существенным. На Азиатской территории наблюдалось как понижение, так и повышение сумммарных влагозапасов. Понижение наблюдалось в Красноярском и Забайкальском краях. Выполненная работа позволила установить пространственно-временные закономерности изменения влагозапасов почв Европейской и Азиатской территории России за последние 4-5 десятилетий и описать их с помощью различных статистических приемов. Анализ однородности рядом суммарных влагозапасов проводился при помощи критериев Фишера и Стьюдента при различных уровнях значимости (2, 5, 10 %). Он показал, что на большей территории ряды однородны.
Для определения статистической оценки стабилизирования суммарных влагозапасов строили графики зависимости среднего значения, коэффициента вариации от продолжительности ряда. Можно сказать, что зависимость среднего значения и коэффициента вариации от продолжительности ряда имеет сильные скачки в течение примерно 30 лет для Европейской территории России и 25 лет для Азиатской территории, затем резких скачков нет, следовательно, величины стабилизируются примерно с 1980 и с 1975 года.
Так же были построены карты-схемы распределений нормы суммарных влагозапасов для Европейской и Азиатской территории России.
На них видно, что как норма, так и коэффициент вариации для Европейской и Азиатской территории сильно изменяются. На Азиатской территории норма изменений суммарных влагозапасов как отрицательная, так и положительная. Сказывается климатическое влияние с океана. На Европейскую территорию большое влияние оказывается со стороны Атлантики.
