ПОВТОРЯЕМОСТЬ МЕТЕЛЕЙ НАД ЗАПАДНОЙ СИБИРЬЮ В ДНИ ЦИКЛОГЕНЕЗА
|
АННОТАЦИЯ 3
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Климат и физико-географическое описание территории Томской области 6
2 Материалы и методы 9
3 Условия образования метелей 14
4 Повторяемость метелей над Томской областью 18
4.1 Характеристика метели на территории Томской области в период с 1966 по 2017 гг 18
4.2 Повторяемость метелей над Юго-востоком Западной Сибири 20
5 Метели при циклогенезе над Западной Сибирью 22
5.1 Характеристика циклона и циклогенеза 22
5.2 Результаты исследования повторяемости метели в разных частях территории Томской
области 23
5.2.1 Анализ сопряженности продолжительности метелей при циклогенезе 25
5.2.2 Анализ сопряженности повторяемости метелей при циклогенезе 27
5.3 Характеристики атмосферы при формировании метелей в дни циклогенеза 28
5.4 Критическая скорость ветра для образования метели 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 34
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 36
ВВЕДЕНИЕ 4
1 Климат и физико-географическое описание территории Томской области 6
2 Материалы и методы 9
3 Условия образования метелей 14
4 Повторяемость метелей над Томской областью 18
4.1 Характеристика метели на территории Томской области в период с 1966 по 2017 гг 18
4.2 Повторяемость метелей над Юго-востоком Западной Сибири 20
5 Метели при циклогенезе над Западной Сибирью 22
5.1 Характеристика циклона и циклогенеза 22
5.2 Результаты исследования повторяемости метели в разных частях территории Томской
области 23
5.2.1 Анализ сопряженности продолжительности метелей при циклогенезе 25
5.2.2 Анализ сопряженности повторяемости метелей при циклогенезе 27
5.3 Характеристики атмосферы при формировании метелей в дни циклогенеза 28
5.4 Критическая скорость ветра для образования метели 32
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 34
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ 36
Метели Западной Сибири создают препятствия для бесперебойного функционирования транспорта. Особенностью метелей на этой территории является тот факт, что они образуются в период с октября по март, а иногда даже апрель.
Метели - опасное явление для разных отраслей народного хозяйства, а также для человека. Они ухудшают видимость, заносят снегом автомобильные, железные дороги, аэродромы, из-за чего нарушается движение транспорта, увеличивается вероятность аварий. При метелях переносится снег с одного места на другое, оставаясь в малом количестве в одном месте и аккумулируясь в другом.
Существует необходимо обеспечение дорожных организаций информационными ресурсами о текущем и будущем климате области для решения задач проектирования, строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог, а также обеспечения безопасности дорожного движения. К наиболее часто встречающимся погодным явлениям Томской области, создающим препятствия для бесперебойного функционирования автомобильных дорог, относятся метели, особенно сильные и продолжительные (Барашкова и др., 2012). Метели относятся к специализированным показателям для автомобильного и железнодорожного транспорта, поскольку непосредственно влияют на состояние дорожного покрытия и видимость на дорогах, существенно сокращая скорость движения наземного транспорта на территории Томской области. В связи с этим является актуальной тема изучения повторяемости метелей на фоне изменившегося климата на территории Западной Сибири, в частности Томской области.
Цель работы: Определить долю метелей, образующихся над Томской областью в дни циклогенеза над Западной Сибирью.
Актуальность темы: с 2008 года увеличилось число циклонов, образующихся над Западной Сибирью. Необходимо понимать какие явления погоды обусловливаются этими циклонами и при каких значениях параметров атмосферы образуются метели. Полученные результаты важны для обеспечения безопасности автомобильного движения.
Задачи:
1. Определить долю метелей их продолжительность в дни с циклогенезом над Западной Сибирью от общего числа метелей в Томской области.
2. Определить характеристики атмосферы при формировании метелей в дни циклогенеза.
3. Определить пространственную корреляцию метелей на Томской области в дни циклогенеза над Западной Сибирью.
4. Определить значение критической скорости ветра, достижение которой необходимо для образования метели.
Метели - опасное явление для разных отраслей народного хозяйства, а также для человека. Они ухудшают видимость, заносят снегом автомобильные, железные дороги, аэродромы, из-за чего нарушается движение транспорта, увеличивается вероятность аварий. При метелях переносится снег с одного места на другое, оставаясь в малом количестве в одном месте и аккумулируясь в другом.
Существует необходимо обеспечение дорожных организаций информационными ресурсами о текущем и будущем климате области для решения задач проектирования, строительства, ремонта и содержания автомобильных дорог, а также обеспечения безопасности дорожного движения. К наиболее часто встречающимся погодным явлениям Томской области, создающим препятствия для бесперебойного функционирования автомобильных дорог, относятся метели, особенно сильные и продолжительные (Барашкова и др., 2012). Метели относятся к специализированным показателям для автомобильного и железнодорожного транспорта, поскольку непосредственно влияют на состояние дорожного покрытия и видимость на дорогах, существенно сокращая скорость движения наземного транспорта на территории Томской области. В связи с этим является актуальной тема изучения повторяемости метелей на фоне изменившегося климата на территории Западной Сибири, в частности Томской области.
Цель работы: Определить долю метелей, образующихся над Томской областью в дни циклогенеза над Западной Сибирью.
Актуальность темы: с 2008 года увеличилось число циклонов, образующихся над Западной Сибирью. Необходимо понимать какие явления погоды обусловливаются этими циклонами и при каких значениях параметров атмосферы образуются метели. Полученные результаты важны для обеспечения безопасности автомобильного движения.
Задачи:
1. Определить долю метелей их продолжительность в дни с циклогенезом над Западной Сибирью от общего числа метелей в Томской области.
2. Определить характеристики атмосферы при формировании метелей в дни циклогенеза.
3. Определить пространственную корреляцию метелей на Томской области в дни циклогенеза над Западной Сибирью.
4. Определить значение критической скорости ветра, достижение которой необходимо для образования метели.
В процессе выполнения данной работы необходимо было определить долю метелей, образующихся над Томской областью в дни циклогенеза над Западной Сибирью.
В работе рассчитано число дней с метелью на территории Томской области, определена доля числа дней с метелью в дни с циклогенезом от общего значения числа дней с метелью.
Решены следующие задачи:
1. Определена доля метелей их продолжительность в дни с циклогенезом над Западной Сибирью от общего числа метелей в Томской области.
2. Выявлены характеристики атмосферы при формировании метелей в дни циклогенеза.
3. Определена пространственная корреляция продолжительности и повторяемости метелей на Томской области в дни циклогенеза над Западной Сибирью.
4. Определены значение критической скорости ветра, достижение которой необходимо для образования метели.
В результате мы получили следующие основные выводы:
• Число дней с метелями на территории области к настоящему времени не сократилось по сравнению с периодом с 1966-1987 гг., а в районе некоторых станций даже увеличилась. Например, на станции Александровской в 1,7 раза, а на станции Бакчар более, чем в 5 раз.
• Максимальное число дней с метелью отмечается в 2015 году (31 - 81 дней), а минимальное в 2017 году (11 - 40 дней).
• Максимальный процент числа дней с метелью в дни с циклогенезом от общего числа дней с метелью отмечается на станции Тегульдет в 2017 году и составляет 55%, на станции Бакчар в 2015 году 23 %, в 2017 году - 25 %. На станции Колпашево в 2015, 2016 и 2017 гг. - 21, 24 и 22%.
• Средняя скорость ветра при которой отмечалась метель на всех станциях наблюдалась в диапазоне от 3 до 5 м/с. Средняя температура воздуха при которой начиналась метель на всех станциях составила -8,2 °С, осредненное максимальное значение температуры -1,3°С, минимальное -26°С.
• Коэффициент корреляции продолжительности метелей отмечается в диапазоне от 0,07 до 0,72. Максимальное значение коэффициента корреляции отмечается между станциями Колпашево и Кожевниково (0, 72 - коэффициент корреляции является статистически значимым), при этом расстояние между этими станциями составляет 237 км. Минимальное значение коэффициента корреляции в продолжительности метелей отмечается между станциями Александровское-Тегульдет и составляет 0,07. Связь между этими станциями статистический значима с вероятность 95%, но намного хуже, чем в случае Колпашево-Кожевниково, поскольку расстояние между этими станциями 686 км.
Следовательно, при местном циклогенезе, продолжительность метелей на расстояниях до 300 км коррелирует намного лучше, чем при большем расстоянии.
• Коэффициент контингенции повторяемости метелей отмечался в диапазоне от -0.3 до 0,11. Корреляции между станциями есть, но она слабая и не распространяется далее, чем на 350 км. То есть чаще всего во время циклогенеза метель наблюдается только на одной или двух из анализируемых станций. Такими парами станций статистически значимой корреляции являются станции: Бакчар, Тегульдет, Кожевниково. Все станции расположены в южной части территории Томской области. Следовательно, при циклогенезе над Западной Сибирью метели чаще всего формируются в южной части Томской области.
• По формуле, разработанной канадскими учеными, нашли значения критической скорость ветра, при которой начинается метель. Формула, используемая на территории Канады для прогноза метелей по скорости ветра, для территории Западной Сибири не подходит. Необходимо искать своианалитические зависимости.
В работе рассчитано число дней с метелью на территории Томской области, определена доля числа дней с метелью в дни с циклогенезом от общего значения числа дней с метелью.
Решены следующие задачи:
1. Определена доля метелей их продолжительность в дни с циклогенезом над Западной Сибирью от общего числа метелей в Томской области.
2. Выявлены характеристики атмосферы при формировании метелей в дни циклогенеза.
3. Определена пространственная корреляция продолжительности и повторяемости метелей на Томской области в дни циклогенеза над Западной Сибирью.
4. Определены значение критической скорости ветра, достижение которой необходимо для образования метели.
В результате мы получили следующие основные выводы:
• Число дней с метелями на территории области к настоящему времени не сократилось по сравнению с периодом с 1966-1987 гг., а в районе некоторых станций даже увеличилась. Например, на станции Александровской в 1,7 раза, а на станции Бакчар более, чем в 5 раз.
• Максимальное число дней с метелью отмечается в 2015 году (31 - 81 дней), а минимальное в 2017 году (11 - 40 дней).
• Максимальный процент числа дней с метелью в дни с циклогенезом от общего числа дней с метелью отмечается на станции Тегульдет в 2017 году и составляет 55%, на станции Бакчар в 2015 году 23 %, в 2017 году - 25 %. На станции Колпашево в 2015, 2016 и 2017 гг. - 21, 24 и 22%.
• Средняя скорость ветра при которой отмечалась метель на всех станциях наблюдалась в диапазоне от 3 до 5 м/с. Средняя температура воздуха при которой начиналась метель на всех станциях составила -8,2 °С, осредненное максимальное значение температуры -1,3°С, минимальное -26°С.
• Коэффициент корреляции продолжительности метелей отмечается в диапазоне от 0,07 до 0,72. Максимальное значение коэффициента корреляции отмечается между станциями Колпашево и Кожевниково (0, 72 - коэффициент корреляции является статистически значимым), при этом расстояние между этими станциями составляет 237 км. Минимальное значение коэффициента корреляции в продолжительности метелей отмечается между станциями Александровское-Тегульдет и составляет 0,07. Связь между этими станциями статистический значима с вероятность 95%, но намного хуже, чем в случае Колпашево-Кожевниково, поскольку расстояние между этими станциями 686 км.
Следовательно, при местном циклогенезе, продолжительность метелей на расстояниях до 300 км коррелирует намного лучше, чем при большем расстоянии.
• Коэффициент контингенции повторяемости метелей отмечался в диапазоне от -0.3 до 0,11. Корреляции между станциями есть, но она слабая и не распространяется далее, чем на 350 км. То есть чаще всего во время циклогенеза метель наблюдается только на одной или двух из анализируемых станций. Такими парами станций статистически значимой корреляции являются станции: Бакчар, Тегульдет, Кожевниково. Все станции расположены в южной части территории Томской области. Следовательно, при циклогенезе над Западной Сибирью метели чаще всего формируются в южной части Томской области.
• По формуле, разработанной канадскими учеными, нашли значения критической скорость ветра, при которой начинается метель. Формула, используемая на территории Канады для прогноза метелей по скорости ветра, для территории Западной Сибири не подходит. Необходимо искать своианалитические зависимости.