Файл: Океанография и морская метеорология учебник..pdf

Метод разложения барического поля в ряды. При ис­ пользовании эмпирических функций влияния мы вы­ нуждены стремиться к тому, чтобы наиболее полное опи­ сание начального состояния ожидаемого поля давления производилось с использованием как можно меньшего количества параметров-предсказателей. Эту же задачу можно решить и другим способом, если в качестве пред­ сказателей брать не сами значения давления, а коэффи­ циенты разложения начального поля давления по тем пли иным функциям. Наиболее подходящими для этой цели функциями на ограниченной территории являются ортогональные полиномы П. Л. Чебышева.

Обозначим через % переменную, принимающую толь­ ко целочисленные значения от 1 до п {х=\, 2 ,..., п), и построим последовательность функций ф0 (х); фі(х); ф2 (х); ...; ф&(х), которые являются полиномами k-ü сте­ пени от дискретной переменной х. При этом потребуем, чтобы данная последовательность полиномов обладала свойством ортогональности, т. е. чтобы

Тогда удовлетворяющая этому требованию последова­ тельность полиномов будет такова:

где фь фг,. . фь-і известны как числа Чебышева. Значе­ ния чисел Чебышева вычисляются заранее (табл. 32).

Практически разложение поля давления для целей предвычисления делается так. Пусть мы сняли значение давления с синоптической-карты за 9 ч текущих суток в 7 дискретных точках, равноотстоящих от точки, для которой составляется прогноз. Требуется представить давление воздуха в виде полиномов 7-й степени. Тогда

4 2 8

Так как каждая точка в нашем случае задана коор­ динатами х и у, то разложение производится последова­ тельно— по оси X и по оси у. Тогда разложение в двой­ ной ряд примет вид:

k S

где

пт

2 Фа(*0 Ф?О'/)

1

4 2 9

Очевидно, подобное разложение можно сделать и в другие виды рядов. Однако разложение по ортогональ­ ным полиномам П. Л. Чебышева имеет два важных пре­ имущества перед другими рядами. Во-первых, ряды Че­ бышева, будучи ортогональными, быстро сходятся, что уменьшает объем вычислительных работ, а, во-вторых, что особенно для нас важно, некоторым членам разло­ жения можно дать физическое обоснование. Так, если ось л' направить по параллели на восток, а ось у по ме­ ридиану на север, то при 6 = 5= 0 ф0(х) = фо(г/) = 1 пер­ вый член разложения будет равен Лоо, следовательно, он

следовательно, ои характеризует поле изобар, вытяну­ тых в меридиональном направлении, а третий член

он

характеризует поле изобар, вытянутых в широтном на­ правлении. Члены же высших порядков описывают и мелкомасштабные изменения поля давления.

§ 43. СОСТАВЛЕНИЕ ПРОГНОЗА ПОГОДЫ НА КОРАБЛЕ

Прогноз погоды представляет собой словесное опи­ сание и цифровое представление вероятных будущих значений метеорологических полей для заданного рай­ она. Составляемые прогнозы погоды подразделяются на прогнозы общего и специального пользования. Общие прогнозы предназначены для оповещения населения об ожидаемых погодных условиях в районе населенного пункта, они передаются несколько раз в сутки по радио. Специализированные прогнозы составляются для опре­ деленных отраслей народного хозяйства. В этих прогно­ зах особенно детально характеризуются те метеорологи­ ческие явления, которые оказывают наибольшее влияние на специфику данной отрасли. Например, в морских Прогнозах особое внимание уделяется прогнозированию ветра, волнения, видимости; в авиационных прогнозах упор делается на прогноз облачности, ее высоты и вер­ тикальной мощности.

430

Кроме того, время действия прогноза может лимитиро­ ваться временем выполнения специальной задачи — пе­ реходов кораблей, перелетов самолетов и др. Такие прогнозы составляются по специальным запросам.

Особым видом краткосрочных прогнозов являются штормовые предупреждения, содержащие сведения о на­

ее через ноль, резких подвижках льдов и др. Долгосрочные прогнозы погоды составляются с за­

благовременностью от 3 до 1 0 суток, на месяц и сезон. Для их составления разработаны специальные методики.

сяц, сезон) указываются ожидаемые отклонения от сред­ ней многолетней нормы (фоновый прогноз).

По месту действия прогнозы погоды подразделяются на прогнозы для пункта (базы, города, аэродрома), для района и маршрута перехода.

Терминология прогнозов погоды регламентируется специальными инструкциями; употребление терминов, не включенных в такие инструкции, недопустимо, так как может привести к разному истолкованию прогноза пого­ ды. Формулировка прогноза погоды должна быть лако­ ничной, четкой и обоснованной.

Оценка выпускаемых прогнозов погоды производится в прогностических подразделениях, при этом обязатель­ ной оценке подлежат все выпускаемые прогнозы и штор­ мовые предупреждения. Оценка производится по единой методике, что дает возможность сравнивать качество прогнозов погоды, выпускаемых разными подразделе­ ниями.

В корабельных условиях можно составлять только краткосрочные прогнозы и штормовые предупреждения. Исходными данными для составления прогноза погоды на корабле являются: результаты фактических наблюде­ ний, выполненных на корабле, прогностическая карта, составленная на середину срока действия прогноза, и фактические синоптические карты за последние сроки

431