Файл: Абузяров З.К. Морские гидрологические информации и прогнозы учеб. для гидрометеорол. техникумов.pdf

ным способом в настоящее время составлена программа для их вычислений на ЭВМ .

Способ аналитического представления полей гидрометеороло­ гических элементов с помощью полиномов Чебышева сравнительно прост II удобен в практической работе.

Числа Чебышева будут одинаковыми при определенном зна­ чении п, независимо от того, какой элемент рассматривается. Они не зависят от пространственной структуры и физических особен­ ностей поля распределения гидрометеорологического элемента. В этом кроется некоторая искусственность, формальность такого способа разложения.

Недостаток этого способа заключается в том, что он ограни­ чивает выбор формы области, в пределах которой производится разложение поля гидрометеорологического элемента по полиномам Чебышева. Это связано с тем, что точки, в которых снимаются ис­ ходные данные, должны располагаться на одинаковом расстоянии друг от друга, т. е. рассматриваемая область обязательно должна иметь форму квадрата или прямоугольника.

Указанные недостатки устраняются, если поля распределения гидрометеорологических элементов разложить в ряд по так назы­ ваемым естественным составляющим, которые отражают ха­ рактерные особенности распределения рассматриваемого эле­ мента. Разложение поля по естественным составляющим записы­ вается в следующем виде:

Если полиномы Чебышева являются стандартными, т. е. они одни и те же в пределах заданной сетки, то естественные состав­ ляющие для любого гидрометеорологического элемента должны вычисляться отдельно. Для того чтобы естественные составляю­

109

Таким образом, при разложении полей гидрометеорологиче­ ских элементов по естественным составляющим можно учитывать меньшее количество членов ряда (примерно в два раза), чем при разложении полей по полиномам Чебышева. Другим важным преимуществом этого способа разложения является то, что можно выбирать произвольную форму области и произвольное располо­ жение точек в пределах этой области для аналитического пред­ ставления полей (рис. 24).

§ 6. РАСЧЕТЫ СКОРОСТИ И НАПРАВЛЕНИЯ ВЕТРА НАД МОРЯМИ

При расчетах волнения, течений, дрейфа льда, сгонно-нагон­ ных явлений иа морях приходится уделять большое внимание рас­ четам ветра. Поле ветра рассчитывается по полю атмосферного давления. Для того чтобы перейти от поля атмосферного давления к полю ветра, необходимо выполнить целый ряд последовательных операций:

1)снять с карты изобар горизонтальные градиенты в опреде­ ленных точках моря;

2)рассчитать скорость градиентного ветра;

3)перейти от градиентного ветра к ветру, дующему в непо­ средственной близости от поверхности моря;

4) определить ветровые условия в прибрежных районах моря.

АР

где ф — широта места, — горизонтальный градиент атмосфер­

ного давления.

Чтобы снять с синоптической карты горизонтальные градиенты атмосферного давления, предварительно вычерчивают сетку гра­ дусных или километровых квадратов на прозрачной бумаге (вос­ ковке). Накладывая ее на карту, определяют значения атмосфер­ ного давления в заранее намеченных точках путем интерполяции. По снятым значениям атмосферного давления легко рассчитать ве-

тального градиента давления. Величина полного горизонтального

111

Далее, из отношения скорости ветра на высоте 10 м над морем Vw к скорости градиентного ветра Ѵѵ легко можно определить ско­ рость ветра над морем. Направление его определяется по углу от­ клонения ветра от изобары в сторону меньшего давления ß

(табл. 19).

Таблица 19

Соотношение между градиентным ветром и ветром над морем при различном состоянии атмосферы

Пример расчета поля ветра приведен на рис. 25.

§ 7. ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МЕТОДОВ И ОПРАВДЫВАЕМОСТИ МОРСКИХ ГИДРОЛОГИЧЕСКИХ ПРОГНОЗОВ

Как уже отмечалось, больший или меньший разброс точек на графике связи зависит от точности наблюдений, от того, насколько полно учтены факторы, влияющие на изменение данного элемента режима моря, и т. д. Естественно, чем больше разброс точек, тем хуже связь, тем вероятность ошибок в прогнозах увеличивается. В некоторых случаях полученные связи вообще могут быть непри­ годны для практического использования.

Для того чтобы оценить пригодность метода для использования в практической деятельности, разработаны достаточно объективные критерии. Такими критериями являются коэффициент корреляции

R, среднеквадратичная ошибка прогноза S и среднеквадратичное отклонение предсказываемого явления от нормы о.

Среднеквадратичная ошибка прогноза вычисляется по формуле

где 2ф — фактическое (наблюдаемое) значение явления, гр — рас­ четное (вычисленное) значение прогнозируемого явления, п — чи­ сло членов ряда, т — число постоянных величин в прогностических зависимостях.

114