Введение 3
1 Анализ методов и средств для получения и хранения метеорологических
данных 5
1.1 Приборное обеспечение для измерения метепараметров 7
1.2 Хранение данных 9
2 Анализ метеорологических процессов в нижнем слое атмосферы 12
2.1 Климатическая норма 15
2.2 Циркуляционные образования, определяющие погодные условия 15
2.2.1 "Ныряющие циклоны" 18
3 Разработка технологии анализа погодных и климатических изменений на территории Евразии с использованием информационно-прикладных средств.. 20
3.1 Формат исходных данных и структура баз данных 20
3.2 Процедуры и функции программного обеспечения Meteo 3 29
3.3 Анализ климатограмм 31
Заключение 43
Список использованных источников
В настоящее время, в определенном смысле, существует проблема понимания определений климатических и погодных условий и разницы между ними.
Вследствие значительной изменчивости в пространстве и времени условий атмосферы для слежения за ее состоянием необходимы многочисленные измерения.
Гидрометеорологические данные, полученные в результате измерений, собранные за несколько сотен лет можно найти в общем доступе, но на разных ресурсах они предоставлены в разных форматах, единицах измерения, периодах, что существенно затрудняет работу с их анализом и обработкой.
Результаты всех видов гидрометеорологических наблюдений не теряют своей ценности со временем. Они постоянно используются при разработке методов гидрометеорологических прогнозов, составлении различных обобщений (справочников, атласов, ежегодников, ежемесячников), климатическом описании территорий, расчете статистических параметров гидрометеорологических элементов и при подготовке различных справок. Поэтому материалы наблюдений должны постоянно храниться и обеспечивать возможность многократного обращения к ним. С этой целью данные гидрометеорологических наблюдений заносятся в базы данных.
Большое значение для человечества имеет прогноз погодных и климатических изменений, чтобы своевременно предсказывать опасные явления, которые могут нанести вред жизни и здоровью человека и других живых организмов.
Одними из важнейших параметров, на которые стоит опираться при прогнозировании погодных условий, это измеренные на различных высотах: атмосферное давление, скорость ветра, влажность, температура воздуха и осадки.
Одной из важнейших функций систем мониторинга окружающей среды, является обработка метеорологических данных с различным уровнем усреднения, а также формирование баз данных и банков данных долговременных рядов метеонаблюдений по среднемесячной температуре и осадкам для изучения климатических факторов, оказывающих влияние на компоненты экологических систем суши и биосферы в целом.
Таким образом, была сформулирована цель работы: разработка информационной технологии для анализа изменчивости погодных и климатических изменений территории Евразии.
Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:
- анализ методов и средств, для получения и хранения метеорологических данных;
- анализ метеорологических процессов в нижнем слое атмосферы;
- обновлены компоненты программного обеспечения Meteo 3;
- формирование базы данных по среднемесячной температуре воздуха и осадкам за период до 2017 года для метеостанций западной части Евразии;
- разработка информационной технологии анализа погодной и климатической изменчивости на территории Евразии с использованием информационно-прикладных средств.
Для работы с метеорологическими данными используется программное обеспечение Meteo 3, разработанное в лаборатории Экологической информатики Института биофизики СО РАН. В основные функциональные возможности данного программного обеспечения для изучения изменчивости климатических условий природно-климатических зон Евразии входит:
- построение климатограмм выбранных метеостанций;
- построение графиков среднемесячных, среднесезонных и средне-годовых распределений температуры и осадков;
- расчет гидротермических коэффициентов;
- расчет коэффициентов аридности.
В результате бакалаврской работы была достигнута цель: разработка информационной технологии для анализа изменчивости погодных и климатических условий на территории западной части Евразии.
Все задачи для достижения данной цели были выполнены, а именно:
- проанализированы методы и средства для получения и хранения метеорологических данных;
- проанализированы метеорологические процессы в нижнем слое атмосферы;
- обновлены компоненты программного обеспечения Meteo 3, которые были не удобны для использования в силу устаревания программно¬прикладных средств;
- сформированы базы данных по среднемесячным значениям температуры воздуха и осадков метеостанций территории западной Евразии;
- разработана информационная технология анализа погодной и климатической изменчивости на территории Евразии с использованием информационно-прикладных средств;
- результат работы представлен на конференции «Проспект Свободный - 2018» [20].
В дальнейшем возможна автоматизация разработанного алгоритма в рамках прикладной геоинформационной системы.
