Тема: ВЛИЯНИЕ АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ НА КОЛЕБАНИЯ УРОВНЯ В ФИНСКОМ ЗАЛИВЕ

Колебания уровня в Финском заливе, как и все гидрофизические характеристики, имеют различные масштабы временной изменчивости. Изучая влияние современных изменений климата на режим Балтийского моря и Финского залива, в первую очередь необходимо рассматривать межгодовую изменчивость гидрофизических параметров, включая уровень, что и является предметом данного исследования. Однако, надежные и длительные ряды наблюдений имеются лишь по немногим пунктам на побережье Балтики и Финского залива, одним из таких рядов является среднемесячные данные об уровне на водомерном посту Кронштадта.
Как известно наиболее отчетливые климатические изменения начались в последней четверти 20 века, поэтому будем рассматривать временные ряды уровня и типов атмосферных циркуляций начиная с начала 20 века и до последних лет. Колебаниям уровня в Балтийском море и связям их с климатическими изменениями посвящены многочисленные работы российских и европейских исследователей. Однако актуальность многих из них утратилась из-за постоянного обновления данных.
Несмотря на то, что комплекс защитных сооружений (КЗС) способен защитить Санкт-Петербург от наводнений, грамотный и своевременный анализ временных рядов наблюдений за уровнем воды остается крайне актуальной задачей для современных специалистов.
Самым длительным и надежным массивом наблюдений за уровнем в восточной части Финского залива по праву считается ряд наблюдений на Кронштадтском водомерном посту. Однако, сложность в работе с этими данными в настоящее время заключается в том, что при закрытии КЗС показания поста не максимально достоверно отражают естественный ход уровня. Но, с 1989 г. достоверные данные по уровню можно получать на другом измерительном посту, который находится близь Шепелевского маяка, причем при осреднении данных за месяц и более изменения за счет закрытия КЗС малы и в принципе могут не учитываться.
Цель данной работы - дать оценку влияния атмосферной циркуляции над Атлантико-Европейским регионом на колебания уровня в Финском заливе.
Для достижения цели были поставлены и решены следующие задачи:
Пополнить архив данных наблюдений за уровнем в Финском заливе (Кронштадтский водомерный пост, Шепелевский в/п) и архива типов атмосферной циркуляции с 1900 года до января 2020 года. (Приложение А)
Произвести расчет корреляционных связей атмосферной циркуляции и уровня в Финском заливе и возможность построения регрессионных зависимостей.
Произвести спектральный анализ временных рядов типов атмосферной циркуляции и значений уровня в Финском Заливе.
Выявить цикличности в колебаниях типов атмосферной
циркуляции и колебаниях уровня.
Оценить возможные причины изменений уровня в последние десятилетия.
Во введении обоснована актуальность исследования, сформулирована цель, а также поставлены задачи для достижения этой цели.
...
Купить

Как мы отметили во введении, несмотря на то что работа Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга (КЗС) защищает город от наводнений, анализ временных рядов наблюдений за уровнем в Финском заливе Балтийского моря остается актуальной задачей.
Если сам город надежно защищен, то нельзя не отметить, что территории, находящиеся за пределами дамбы до сих пор страдают от штормовых нагонов. К тому же активно развивающийся Курортный район нередко страдает от подобных нападок.
Современное изменение климата негативно влияет на многие процессы и явления на Земле. Следствием этого, помимо глобального потепления, являются различные погодно-климатические аномалии.
«Именно об этом свидетельствует быстрое увеличение количества беспрецедентных стихийных бедствий (крупномасштабные наводнения, засухи, тропические ураганы, штормовые циклоны, смерчи, торнадо и т.п.), наблюдающихся в разных странах мира. Не обошли эти бедствия и нашу страну. В 2010 г. отмечалась катастрофическая летняя засуха на большей части Европейской территории России, в 2012 г. - экстремальное наводнение в Крымске, а летом 2013 г. произошло небывалое в истории наводнение на р. Амур, последствия которого будут ощущаться еще многие годы» .
В заключение сформулируем основные выводы, полученные в результате работы.
1. Создан архив среднемесячных значений уровня Финского залива и повторяемости форм атмосферной циркуляции. Архив был пополнен и продлен до января 2020 года.
2. Показано, что существует корреляционная зависимость между колебаниями уровня в Финском заливе и формами W и E атмосферной циркуляции. Однако коэффициенты линейной корреляции не велики и составляют 0,52 и -0,41 соответственно.
3. На основе корреляционного анализа получено уравнение регрессии для зависимости Уровень ФЗ - повторяемость формы W.
Проверка уравнения регрессии показала, что при сдвиге в 1 шаг обеспеченность составила 88%.
4. Проведен спектральный анализ рядов уровня и форм атмосферной
циркуляции. В ряду значений уровня выделяются циклы с периодами 6, 12 и 100 месяцев. Цикличности 6 и 12 месяцев
очевидно связаны с сезонным ходом осадков (на как говорилось выше вклад осадков в изменение уровня ФЗ не велик) и стоков рек, так как максимумы приходятся на весну и осень.
Колебания с периодом 12 месяцев выделены также в рядах повторяемости всех форм. В ряду формы E выделены колебания с периодами 6 и 12 месяцев. Это еще раз подтверждает наличие связи колебаний уровня с сезонным ходом атмосферных процессов.
5. Также во всех анализируемых рядах были колебания с периодом около 100 месяцев. Их природа не установлена.
Колебания уровня Финского залива в масштабах месяцев и сезонов являются в значительной степени отражением атмосферной циркуляции в Атлантико-Европейском регионе Северного полушария. Совместный анализ ряда наблюдений за уровнем на Кронштадтском футштоке с формами циркуляции за 1900-2020 гг. позволил сделать вывод о том, что изменение среднего уровня в Финском заливе за последние 40 лет более, чем на 8 см по сравнению с предыдущим 80-летним периодом связано с изменением форм циркуляции атмосферы.
...
Купить