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

2)сходство явлений после определенных ситуаций (принцип аналогичности);

3)тенденция в развитии явлений, свойство воды и воздуха пере­ носить различные аномалии.

Инерция, в частности, широко используется при прогнозах тол­ щины льда и ледовптостн.

В зависимости от вида прогноза, определяемого сезоном, изме­ няются аргументирующие факторы, входящие в прогностические

уравнения. Осенние процессы определяются теплоиакоплением в ве­ сенне-летний период, обусловливающим нагревание вод, и теплоот­ дачей моря в осеннее время, обусловливающей охлаждение вод. Для весенних ледовых явлений показателями служат накопление льда к концу зимы и интенсивность процессов в атмосфере, связан­ ная с поступлением солнечного тепла.

Прогнозы толщины льда основаны на учете нарастания сумм от­ рицательных температур воздуха, а прогнозы дрейфа льдов — на учете изменения скорости ветра и течений. Таким образом, выбор аргументирующих факторов в конечном счете сводится к учету ди­ намического и теплового состояния атмосферы, моря и самого ле­ дяного покрова.

Д о л г о с р о ч н ы е п р о г н о з ы о с е н н и х л е д о в ы х я в ­ л е н и й . Непосредственными факторами, определяющими сроки ледообразования, являются максимальное теплосодержание вод, формирующееся в период летнего нагревания моря, и интенсивность охлаждения в период, предшествующий началу ледообразования. В связи с тем, что фактических данных, необходимых для расчета теплонакоплення и теплопотерь, пока еще недостаточно, при разра­ ботке прогнозов их обычно выражают косвенно через температуру воздуха, индексы атмосферной циркуляции и т. д. Ю . П. Доронин и А. В. Сметанникова разработали также и численные методы про­ гноза осенних ледовых явлений, основанные на расчетах по урав­ нениям теплового баланса. Однако из-за отсутствия надежных дол­ госрочных прогнозов погоды эти методы не получили должного раз­ вития.

Применяемые в оперативной работе эмпирические методы про­ гноза основаны на статистической обработке материалов наблюде­ ний и установлении асинхронных связей между сроками начала ле­ дообразования и гидрометеорологическими элементами. Характер этих связей зависит от особенностей атмосферных процессов над морем и за его пределами, а также от физико-географических и климатических особенностей моря. При этом существенную роль играет межгодовая изменчивость наступления сроков начала ледо­ образования. В одних морях (например Черное, Азовское) она больше, в других (например, Белое)— меньше. Так, на Черном и Азовском морях бывают годы без появления устойчивого льда. С другой стороны, в арктических морях не вся площадь моря осво­ бождается ото льда (эта площадь в одни годы больше, в другие меньше), что связано с характером атмосферных процессов, спо­ собствующих проникновению теплых атлантических вод в эти

181

районы. В связи с этим существенно изменяется характер теплооб­ мена и величина максимального теплосодержания вод, что в конеч­ ном счете сказывается на сроках начала ледообразования.

Большую роль играет также перераспределение льда в резуль­ тате дрейфа.

На дальневосточных морях существенную роль в процессах ле­ дообразования играет муссонная циркуляция и наличие мощных те­ чений.

В большинстве прогностических зависимостей в качестве пока­ зателей, определяющих сроки появления льда, используются пред­ шествующая среднемесячная температура воздуха и предшествую­ щие атмосферные процессы. Показателями атмосферных процессов служат либо индексы циркуляции Белинского или Каца, либо ко­ эффициенты разложения полей атмосферного давления по полино­ мам Чебышева или естественным составляющим.

ряда авторов. Так, И. А. Беиашвили и Ю . В. Истошин при построе­ нии прогностических зависимостей важное значение придавали мус­ сонной циркуляции и термическому состоянию водных масс. Интен­ сивность муссонной циркуляции Беиашвили выражал косвенно — через разность среднемесячных температур воздуха на континенте (Якутск) и на побережье (Владивосток). Термическое состояние водных масс определялось их теплонакоплением в Татарском про­ ливе за период май—август, а также разностью среднемесячных температур воды в августе.

В качестве характеристики муссонной циркуляции Истошин ис­ пользовал теплосодержание Цусимского течения за четыре летних месяца (май—август). При этом он установил, что сроки наступле­ ния ледовых фаз в лимане р. Амура находятся в обратной зависи­ мости от величины теплосодержания Цусимского течения (чем выше теплосодержание, тем раньше начинается ледообразование). При­ чина такой связи состоит в том, что более высокие температуры вод океана способствуют ранней смене муссонной циркуляции. В каче­ стве второй переменной, характеризующей интенсивность осеннего выхолаживания материка, брались сроки перехода температуры воздуха через 0° или среднемесячная температура воздуха в сентя­ бре в Якутске. При этом чем раньше произойдет переход темпера­ туры воздуха через 0° и чем ниже будет среднемесячная темпера­ тура воздуха в Якутске, тем суровее должна быть зима и тем раньше начнется ледообразование в лимане Амура. Недостатком этого ме­ тода является малый ряд наблюдений (8— 12 лет), использованный для получения прогностических зависимостей.

Я. А. Тютнев при построении прогностических зависимостей для Японского моря в качестве аргумента брал индекс атмосферной цир-

182

кулящш по Белинскому и среднемесячную температуру воздуха,, косвенно характеризующую интенсивность муссонной циркуляции и время смены муссонов. Для девяти пунктов Японского моря Тютнев построил зависимости для прогноза сроков появления льда с за­ благовременностью 23—50 дней. При этом прогнозы сроков появле­ ния льда 1 балл и более составлялись в октябре—ноябре, а 8 бал­ лов и более — в ноябре—декабре.

A . Й. Каракаш для прогноза сроков появления льда в отдельных пунктах Баренцева моря использовал зависимости вида

сферной циркуляции над Северной Атлантикой (первый район). Для прогноза сроков полного замерзания использовались зави­

симости вида

Пп.3 = /(Г, /Az), (86)

где Г — тенденция температуры воздуха, /az— индекс антициклони­ ческой циркуляции в том же районе.

П р о г н о з ы л е д о в и т о с т и. Одним из главных показателей ледового режима моря является ледовитость, которая определяется, как правило, в процентах покрытия льдом акватории моря или ка­ кой-то ее части. Ледовитость морей обусловливает характер почти всех ледовых процессов (положение кромки льда, толщина льда, продолжительность ледового периода и т. д.), в связи с чем пред­ сказание ее является одной из важных и вместе с тем трудных задач.

Неоднократно предпринимались попытки установить связь ледовитости морей с солнечной активностью. В. ІО. Визе установил на­ личие такой связи, но она оказалась непостоянной (связь была об­ ратной с 1896 по 1912 г., прямой — с 1913 по 1935 г., а затем снова стала обратной). В. Ю . Визе объясняет это тем, что колебания сол­ нечной активности влияют на интенсивность атмосферной цирку­ ляции, а не на ее тип.

Более детально этот вопрос исследовал И . М . Соскин. Он также пришел к выводу, что солнечное воздействие на гидросферу осуще­ ствляется не непосредственно, а через атмосферную циркуляцию. Вместе с тем связи, основанные на учете солнечной активности, не могут быть использованы для прогнозов, так как они ухудшаются при увеличении рядов наблюдений.

Наибольшее применение в оперативной практике получили ме­ тоды долгосрочного прогноза ледовнтости, основанные на учете ат­ мосферной циркуляции. В качестве показателей атмосферной цир­ куляции используются градиенты давления, индексы циркуляции

идр.

B. Ю . Визе прогноз ледовитости в северо-восточной части Кар­

ского моря в августе строил на учете предшествующих дрейфов льда — местного северного в самом Карском море и общего запад­

183

ного в Арктическом бассейне. В качестве показателя атмосферной циркуляции он использовал градиенты давления.

Сопоставляя градиенты давления за зимние (ноябрь—март) и весенние (апрель—июнь) месяцы с последующей ледовитостыо в ав­ густе, Визе обнаружил, что знак этой связи изменяется от зимы к весне. В весенний период чем больше разность давления, тем ин­ тенсивнее дрейф и тем меньше деловитость. Однако зимой эта связь становится прямой — чем сильнее дрейф льда из Карского моря, тем больше деловитость в следующее лето. Это объясняется тем, что лед практически не выносится из Карского моря, а концентрируется на его границе. С другой стороны, на освободившихся ото льда уча­ стках моря появляется молодой лед, который также выносится. Таким образом, процесс повторяется неоднократно. В результате количество льда увеличивается. Весной такой картины не наблю­ дается.

На основании проведенных исследований В. Ю. Визе построил уравнения для прогноза деловитости в северо-восточной части Кар­ ского моря в августе в зависимости от широтного и меридионального градиентов давления. Д . В. Карелин с учетом этих же факторов по­ строил уравнения для прогноза деловитости в море Лаптевых, В. Ю . Визе и И . Г. Овчинников — в Баренцевом море.

При разработке прогнозов деловитости па неарктических морях в качестве основных аргументов используются поля атмосферного давления, температура воздуха и температура воды, а также пред­ шествующая деловитость.

А. И. Каракаш при установлении зависимостей для прогноза де­ ловитости использует следующие данные:

1) среднюю месячную деловитость (в %) (величины изменения от года к году);

2)коэффициенты разложения приземного барического поля за январь—март (аномалии или величины изменения от года к году);

3)среднюю месячную температуру воздуха над морем в ян­ варе— феврале (аномалии);

4)температуру 200-метрового слоя воды на Кольском мери­

заменена коэффициентами разложения температурного поля в фев­ рале.

Таким образом, уравнения для предсказания деловитости того

Уравнения составлены для прогноза среднемесячной деловито­ сти и средней за зиму деловитости по всем неарктическим морям.

При наличии прогноза деловитости можно составить прогноз по­ ложения кромки льда по заранее установленной связи

L = f(S) (г = —0,80, —0,90).

184