Г. Алексеев - Метеорологические и геофизические исследования

Боков В.Н., Бухановский А.В., Иванов Н.Е., Рожков В.А. Пространственно-временная изменчивость поля ветра в умеренных широтах Северного полушария // Известия АН, Физика атмосферы и океана. 2001. Т. 37, № 2. C. 170–181.

Большев Л.Н., Смирнов Н.В. Таблицы математической статистики. М., ВЦ АН СССР, 1968. 474 с.

Ван дер Варден Б.Л. Математическая статистика. М., Изд-во иностр. лит., 1960. 434 с.

Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ. М., Финансы и статистика. Т. 1. 1986. 366 с.

Майстрова В.В., Кифус Г.А., Курмачев А.А. Методические указания по машинной обработке и контролю данных гидрометнаблюдений. 1981. Вып. 4. 20 с.

Майстрова В.В., Кифус Г.А., Курмачев A.A. Система автоматизированной централизованной обработки, контроля и накопления аэрологической информации глобальной сети станций // Метеорология и гидрология. 1986. № 8. C. 112–117

Рожков В.А. Теория вероятностей случайных событий, величин и функций с гидрометеорологическими примерами. С-Пб., Прогресс-Погода, 1997. 559 с.

Рожков В.А. Теория и методы статистического оценивания вероятностных характеристик случайных величин и функций с гидрометеорологическими примерами. Книга 1. СПб, Гидрометеоиздат, 2001. 340 с.

Тьюки Д. Анализ результатов наблюдений. Разведочный анализ. М., Мир, 1981. 693 с.

Abstract

The description of created by AARI with participation of Tiksi Branch of Yakutsk Hydrometeorological Service electronic archives of all available data of upper-air, standard meteorological, and hydrological observations carried out on the polar station Tiksi from August 1932 to December 2007 is presented. The methods of analysis of interannual variability, annual cycle, variability of synoptic scale and diurnal variations are described. Statistical analysis of long-term variability of free atmosphere, surface layer and hydrological regime of the area Hydrometeorological Observatory in Tiksi is fulfilled.

На примере данных о суммарной солнечной радиации и облачности, полученных для пункта Баренцбург (остров Западный Шпицберген, ГМО «Баренцбург» Мурманского УГМС), исследуется изменчивость климата архипелага Шпицберген во второй половине ХХ века. С помощью эмпирического подхода оценена долгопериодная изменчивость нисходящего излучения атмосферы (длинноволновая радиация) и проанализирована взаимосвязь этой величины с изменением характеристик облачности. Тенденции в изменении облачности рассматриваются как одна из причин потепления в данном регионе.

Отечественные и зарубежные исследования, выполненные в последнее время ( Анциферова и др., 2010; Иванов и др., 2010; Священников и др., 2004; Священников и др., 2010; Семенов и др., 2002; Павлов и др., 2010; Nordli P. et al., 2004 ), отчетливо фиксируют тенденцию к потеплению климата на архипелаге Шпицберген, проявляющуюся как для отдельных, но достаточно длительных промежутков времени (например, десятилетия), так и для всего ХХ века в целом. При этом тенденция повышения приземной температуры воздуха наблюдается на фоне многолетнего понижения годовых сумм приходящей солнечной радиации ( Священников и др., 2010 ), которое отмечается по данным наблюдений, проводящихся в Баренцбурге (1985–2009 гг.) и в Нью-Алесуне (1975–2009 гг.). Очевидно, что причина столь странного, на первый взгляд, явления кроется в сложном характере причинно-следственных связей в климатической системе. В данной работе мы попытались последовательно проанализировать временную изменчивость основных характеристик климата архипелага Шпицберген, их сезонную структуру, а также механизмы так называемых обратных связей.

Облачность является одним из основных факторов, определяющих перенос коротковолновой и длинноволновой радиации в атмосфере. Ее влияние на радиационные потоки определяется количеством, высотой, мощностью и водностью облаков ( Васильева и др., 2003; Curry, et al., 1992 ). Важность адекватного описания облачности в полярных районах при моделировании морского ледяного покрова обусловлена необходимостью точной оценки составляющих радиационного баланса поверхности снежно-ледяного покрова вследствие высокой чувствительности процессов таяния и нарастания льда к потокам коротковолновой и длинноволновой радиации ( Maykut, et al., 1971 ).

Основной целью наших исследований, выполненных в период МПГ 2007–2009, стало изучение влияния характеристик облачности на радиационный и температурный режим приземного слоя воздуха. В качестве района исследований был взят пункт Баренцбург, расположенный на восточном берегу залива Грен-фьорд на острове Западный Шпицберген. Здесь, начиная с 1932 г. (с перерывом в 1941–1947 гг.) выполняются регулярные метеорологические наблюдения, включая измерения солнечной коротковолновой радиации и визуальные определения количества и типа облачности. Для выполнения исследований мы воспользовались рядами суточных сумм солнечной суммарной радиации, начиная с 1985 г. (начало актинометрических наблюдений в ГМО «Баренцбург»), данными о характеристиках облачности (балл общей облачности) с 1966 г. и данными о приземной температуре воздуха (среднемесячные оценки) с 1947 г. Для достижения поставленной цели, в соответствии с программой МПГ, были выполнены следующие задачи:

– создан электронный архив данных количества облачности, температуры воздуха и суммарной радиации по данным наблюдений;

– рассчитаны функции распределения количества общей облачности, как в целом за год, так и отдельно для каждого месяца, с целью определения сезонных особенностей изменчивости;