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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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