Файл: Челпанова О.М. Среднее многолетнее давление воздуха над океанами.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.07.2024
Просмотров: 75
Скачиваний: 0
В тропической зоне (ст. Минделу, острова Зеленого Мыса) наблюдается исключительная устойчивость атмосферного давле ния. В январе точность 0,2 мб достигается из рядов наблюдений, равных 15 годам, а в июле для этой цели необходимо около 27 лет. Если в субполярной и умеренной зонах более стабильными явля ются средние в летний период, то в тропической зоне летний режим характеризуется несколько большей изменчивостью по сравнению с зимним. Для южного полушария такие вычисления выполнены
лишь для |
одной станции (Лори, Южные Оркнейские острова) |
м б |
ѴН |
992 |
|
|
|
/ \ \ |
|
|
|
|
|
I |
1 I |
I I |
1 I t-J__ I__ L_ I |
I I |
I I 1 I 1 |
I I |
|
CO |
|
|
|
Co |
C=> |
|
00 |
JN |
|
|
|
|
|
съ |
'O- |
|
|
$ |
|
|
00 |
o s |
|
o> |
Os |
|
|
Os |
|||
|
Os |
o> |
o> |
|
|
|
|||
<=> |
|
Os |
|
|
|
Os |
Is. |
|
os |
|
|
|
|
<N |
Si |
|
crs |
||
o> |
|
o> |
|
|
|
O s |
o s |
os |
|
|
|
|
|
|
|
|
Os |
|
|
Рис. |
6. |
Скользящие |
30-летние |
средние |
давления |
воздуха (мб) |
|||
|
|
|
за январь, июль, |
апрель и октябрь. Лори. |
|
(рис. 7). Эти данные позволяют сделать вывод о гораздо большей устойчивости давления воздуха в субантарктической зоне южного полушария по сравнению с субполярной зоной северного полуша рия. Даже на 60° ю. ш., где расположена ст. Лори, для получения
точности 0,5 |
мб требуется только около |
40 лет зимой |
(июль) и |
36 лет в летний период (январь). |
отметить, что |
точность |
|
Наряду с |
этими выводами следует |
50-летних средних при определении aN (табл.' 1) оказалась при мерно в два раза ниже по сравнению с результатами осреднения из нарастающего числа лет (табл. 4 и 5, рис. 7). Большая устой чивость последних является результатом того, что при осреднении этим способом входят одни и те же годы как в длинные, так и в более короткие ряды, что и создает связность, не свойственную членам естественного ряда из периодов не налегающего числа лет.
Изменчивость нарастающих средних отвечает на вопрос, на сколько изменяет нормы использование дополнительных лет,
20
а öjv показывает, какие изменения этих норм будут возможны из рядов данной длительности в будущем за независимые периоды.
Исходя из показанных выше точностей средние многолетние данные для станций с длинными рядами наблюдений (50—80 лет,
мб
I_____I____ I____ I |
I |
I____ I |
I |
I |
|
I |
|||||
1881 |
1831 |
1901 |
1911 |
1921 |
1931 |
1941 |
1951 |
1961 |
1970 |
||
Рис. 7. Среднее |
давление воздуха |
(мб) из нарастающего |
числа лет. |
||||||||
|
|
|
|
|
Январь. |
|
|
|
|
|
|
7—Минделу, |
16°54' |
с. |
ш., |
25°04' |
з, д.; |
2 —Валенсия, 51°56' с. |
ш., |
10°15' в. д.; |
|||
3 — Будё, 67°17' с. ш., |
14°24' |
в. д.; |
4 — Стиккисхоульмур, |
65°05’ |
с. ш., |
|
22°44' з. д.; |
||||
|
|
|
5 —Лори, |
60°44' |
ю. ш., 44°44' з. |
д. |
|
|
|
иногда от 40 лет) получены нами путем вычисления средних из имеющихся периодов. Данные же станций с меньшим рядом при ведены к многолетнему периоду методов разностей, если такое приведение было целесообразно. Критерием этой целесообразности
21
было известное положение о меньшей изменчивости разностей между приводимой и опорной станцией по сравнению с изменчи востью самого давления на приводимой станции. Целесообраз ность приведения определялась нами по устойчивости разностей либо по амплитуде колебаний за каждый месяц разностей и самих величин давления воздуха, так как вычислять изменчивость раз ностей не было возможности из-за недостатка времени.
В тех случаях, когда приведение к более длинному периоду оказывалось нецелесообразным, принимались данные подсчета или средние значения из приведения и подсчета. Последнее прини малось при условии, когда приведение было на грани целесооб разности, т. е. изменчивость разностей была близка к изменчи вости самих величин давления воздуха.
Практически приведение было целесообразно в субполярной и
умеренной |
зонах, иногда— в |
субтропической. В антарктической |
зоне, где |
наибольшая длина |
периода едва достигает 10—25 лет, |
мы все же сделали приведение данных станций с меньшим пери одом к данным ближайших станций на том же побережье Антарк тиды, имеющих самый большой период. В субтропической, тропи ческой и экваториальной зонах, где устойчивые нормы можно получить из 20—30 лет, мы не считали целесообразным уменьшать принятый основной период, так как полных 80-летних рядов в этих зонах практически почти нет. К тому же сокращение периода при наличии готового исходного материала не имело смысла, так как данные за старые годы в этих зонах также необходимы для раз личных исследований. Отказаться же от последних 20—30 лет нельзя было из тех соображений, что за эти годы появилось много новых станций в ранее слабо освещенных районах. Основной пе риод для вычисления норм можно было бы ограничить годами 1901 —1960, однако и в этом периоде неизбежны большие перерывы в наблюдениях, к тому же годы 1881—1900 представляют большой интерес для изучения аномалий, циклических колебаний климата
идр.
Втабл. 6 для каждого океана показано число станций, поме щенных в табл. 1, с различной продолжительностью периодов
наблюдений. Как видно из этой таблицы, только около половины
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 6 |
Число станций с различной продолжительностью |
||||||
периодов |
наблюдений по океанам |
|
||||
|
|
|
Число лет |
|
|
|
Океан |
61-85 41-60 21-40 11-20 |
10 и |
Всего |
|||
|
|
|||||
|
менее |
|||||
Тихий ..................... |
42 |
61 |
66 |
50 |
15 |
234 |
Атлантический |
85 |
45 |
78 |
42 |
31 |
281 |
Индийский . . . |
32 |
22 |
23 |
23 |
7 |
107 |
22
N 3 0 3
Таблица 7
Сравнение среднего многолетнего давления воздуха (мб) за два смежных 30-летия (1901—1930 гг. и 1931—1960 гг.), принятых ВМО, и за период 1881—1960 гг. Уровень моря
Станция, |
Период |
I |
II |
іи |
IV |
V |
VI |
VII |
VIII |
IX |
X |
XI |
XII |
||
координаты |
наблюдений |
||||||||||||||
Будё, 67°17' с. ш., |
1901— 1930 |
1003,4 |
05,3 |
07,4 |
10,2 |
14,3 |
12,3 |
11,6 |
09,4 |
10,1 |
09,0 |
05,2 |
05,0 |
||
"14°24' в. д. |
1931— 1960 |
1006,2 |
06,6 |
10,7 |
09,6 |
15,6 |
12,2 |
11,3 |
10,9 |
09,2 |
07,8 |
08,1 |
06,0 |
||
|
|
1881—1960 |
1005,0 |
06,6 |
08,4 |
10,7 |
14,8 |
12,8 |
11,2 |
09,9 |
09,4 |
08,3 |
06,5 |
05,2 |
|
|
Разность 2— 1 |
2,8 |
1,3 |
3,3 |
—0,6 |
1,3 |
—0,1 |
—0,3 |
1,5 |
—0,9 |
— 1,2 |
2,9 |
1,0 |
||
Скуденес, |
59°09' |
, |
2—3 |
1,2 |
0,0 |
2,3 |
- 1 , 1 |
0,8 |
—0,6 |
0,1 |
1,0 |
—0,2 |
- 0 , 5 |
1,6 |
0,8 |
1901— 1930 |
1010,3 |
П,1 |
10,7 |
11,5 |
14,8 |
13,6 |
12,3 |
10,5 |
13,9 |
11,6 |
09,4 |
08,0 |
|||
с. ш„ 5°15' в. д. |
1931— 1945; |
1010,1 |
12,8 |
14,4 |
12,5 |
16,0 |
13,7 |
11,2 |
12,1 |
12,7 |
11,5 |
10,7 |
09,4 |
||
|
|
1947— 1960 |
1010,7 |
12,3 |
12,0 |
12,6 |
15,2 |
13,9 |
11,8 |
11,1 |
13,2 |
11,3 |
10,5 |
08,9 |
|
|
|
1881-1945; |
|||||||||||||
|
|
1947—1960 |
- 0 , 2 |
1,7 |
3,7 |
1,0 |
|
0,1 |
|
1, 6 - 1 , 2 |
—0,1 |
1,3 |
1,4 |
||
|
Разность |
2— 1 |
1,2 |
- 1 , 1 |
|||||||||||
|
|
|
2—3 |
- 0 , 6 |
0,5 |
2,4 |
0,1 |
0,8 |
—0,2 |
—0,6 |
1,0 |
—0,5 |
0,1 |
0,2 |
0,5 |
Абердин, |
57°12' |
1901— 1930 |
1009,3 |
09,3 |
09,6 |
11,5 |
14,4 |
14,9 |
13,3 |
11,0 |
14,1 |
10,3 |
09,1 |
06,3 |
|
с. ш„ 2°2' з. д. |
1931— 1960 |
1009,4 |
11,4 |
13,4 |
12,8 |
16,1 |
14,2 |
11,6 |
12,1 |
12,1 |
11,1 |
09,2 |
08,2 |
||
|
|
1881 — 1960 |
1009,7 |
10,9 |
п , з |
12,5 |
15,1 |
14,6 |
12,5 |
11,4 |
13,0 |
10,6 |
09,5 |
07,4 |
|
|
Разность |
2— 1 |
0,1 |
2,1 |
3,8 |
1,3 |
1,7 |
- 0 , 7 |
1,7 |
1,1 |
—2,0 |
0,8 |
0,1 |
1,9 |
|
|
|
|
2—3 |
—0,3 |
0,5 |
2,1 |
0,3 |
1,0 |
- 0 , 4 |
—0,9 |
0,7 |
—0,9 |
0,5 |
0,3 |
0,8 |
Валенсия, |
бНбб' |
1901— 1930 |
1013,7 |
12,2 |
12,1 |
13,9 |
14,8 |
17,1 |
16,1 |
14,4 |
16,3 |
11,8 |
12,6 |
10,1 |
|
с. ш., 10° 15' з. д. |
1931— 1960 |
1012,3 |
14,7 |
12,5 |
15,5 |
15,3 |
16,4 |
15,4 |
14,7 |
14,8 |
14,1 |
П ,7 |
11,8 |
||
|
|
1881—1960 |
1013,3 |
13,5 |
12,7 |
14,2 |
15,1 |
16,8 |
15,6 |
14,5 |
15,6 |
13,0 |
12,2 |
11,0 |
|
|
Разность |
2— 1 |
- 1 , 4 |
2,5 |
0,4 |
1,6 |
0,5 - 0 , 7 |
- 0 , 7 |
0,3 |
- 1 , 5 |
2,3 |
—0,9 |
1,7 |
||
|
|
„ |
2—3 |
— 1,0 |
1,2 |
—0,2 |
1,3 |
0,2 |
—0,4 |
—0,2 |
0,2 |
—0,8 |
1,1 |
—0,5 |
0,8 |
Нью-Йорк, 40°43' |
1901-1930 |
1019,2 |
17,7 |
16,6 |
15,1 |
14,9 |
14,8 |
15,0 |
16,3 |
18,4 |
18,2 |
18,2 |
18,3 |
||
с. ш., 74°00' з. д. |
1931—1960 |
1018,4 |
17,0 |
15,3 |
15,5 |
15,1 |
14,2 |
15,1 |
16,0 |
18,3 |
18,4 |
18,3 |
18,7 |
||
|
|
1881— 1960 |
1018,8 |
17,8 |
15,9 |
15,6 |
15,0 |
14,6 |
15,0 |
16,0 |
18,3 |
18,3 |
18,3 |
18,7 |
|
|
Разность 2— 1 |
- 0 , 8 - 0 , 7 |
- 1 , 3 |
0,4 |
0,2 |
—0,6 |
0,1 |
—0,3 |
—0,1 |
0,2 |
0,1 |
0,4 |
|||
|
|
|
2—3 |
—0,4 |
- 0 , 8 |
- 0 , 6 —0,1 |
0,1 |
—0,4 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
0,1 |
0,0 |
0,0 |
|
П р и м е ч а н и е . |
Во второй графе цифрой 1 |
обозначен период |
1901 — 1930, |
цифрой 2 — период |
1931 — 1960, |
цифрой |
|||||||||
3 — период |
1881 — 1960. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
станций имеют период свыше 40 лет, а примерно 10% станций — всего лишь около 10 лет. К числу последних относятся станции, открытые в последние годы в слабо освещенных районах.
При выборе любого периода невозможно достичь строгой син хронности рядов наблюдений. Не удалось этого сделать и для данного издания. По многим станциям получились значительные пробелы за военные годы, некоторые станции были закрыты, а в ряде случаев мы не располагали необходимыми источниками. Однако в большинстве случаев этот недостаток удалось устра нить, пользуясь приведением к многолетнему периоду.
3. Оценка 30-летних норм давления, принятых ВМО
После анализа допустимых погрешностей для вычисления сред них многолетних норм из периодов разной продолжительности коснемся вопроса устойчивости 30-летних норм «CLINO», принятых Всемирной метеорологической организацией за периоды 1901— 1930 гг. [22] и 1931—1960 гг. [15], характеристика которых дана на стр. 6—7.
В связи с большой изменчивостью атмосферного давления и ко лебаниями климата в субполярных и умеренных широтах разли чия в нормах этих соседних 30-летий в некоторые месяцы, даже при наличии полных рядов наблюдений в каждом периоде, дости гают 2—4 мб (табл. 7). В тех же случаях, когда в «Сііпо» пред ставлены нормы всего лишь за 20 или 10 лет, эти различия еще более значительны, причем знаки разностей между этими двумя периодами в отдельные месяцы разные. При таких больших расхо ждениях в средних многолетних данных аномалии, вычисленные за отдельные годы, от норм смежных 30-летий могут иметь не только разный порядок величин, но даже окажутся разного знака при одном и том же значении среднего месячного давления.
Чтобы избежать такого рода существенных невязок, советские климатологи О. А. Дроздов [3] и Е. С. Рубинштейн (5) считают, что средние многолетние данные за любые 50—60 лет будут ближе к действительным нормам, чем средние за сугубо синхронные 30 лет. Для станций же с короткими рядами наблюдений в боль шинстве случаев можно получить надежные нормы путем приве дения давления воздуха на таких станциях к основному принятому периоду либо к другому, но более длинному периоду по сравнению с данной станцией.
4. Определение норм давления воздуха для Антарктики
Остановимся несколько детальнее на вычислении норм для по бережья Антарктиды, где максимальная продолжительность на блюдений не превышает 10—25 лет. К тому же изменчивость атмосферного давления хотя и меньше, чем в соответствующих широтах северного полушария, но все же значительна и вели чины а в зимние месяцы здесь составляют 6—7 мб. Для этого
24