Статистико-стохастический анализ аномалий осадков в Ташкенте

Осадки — важнейший метеорологический элемент, имеющий огромное народнохозяйственное значение. С количеством ожидаемых осадков теснейшим образом связана постановка гидрологических прогнозов и, следовательно, планирование сельскохозяйственных работ, эксплоатация ирригационных систем, работа гидроэнергетических станций и многое другое.

Таким образом количественные долгосрочные прогнозы осадков приобретают первостепенное значение, особенно сейчас, в годы сталинских пятилеток, когда развивающееся усиленными темпами народное строительство ставит перед нами требование заложить твердые основы научного планирования и расчета.

При решении вопроса о месячном (декадном, сезонном) прогнозе осадков, мы исходим из статистико-стохастичес-кой точки зрения на процессы погоды, выдвинутой группой исследователей под руководством проф.Т. А. Сарымсакова. Статистические методы использовались в геофизике очень давно, но обычно их применение ограничивалось простой статистикой средних, максимальных и минимальных отклонений, изучением корреляционных зависимостей между отдельными элементами и т. п. Со статистико-стохастической точки зрения явление, протекающее по общей схеме цепных процессов, исследуется в его движении и эволюции/14 /.

В данной работе проводится изучение аномалий осадков в Ташкенте, за многолетний период, со статистикостохастической точки зрения.

Работа состоит из четьцэех глав.

В первой главе разбирается вопрос об устойчивости многолетних средних, т. е. проводится анализ на выявление тренда — тенденции к постоянному росту или уменьшению количества осадков из года в год (иа месяца в месяц), а также изучается вопрос о периодичности годового количества осадков в Ташкенте.

Во второй главе проводится статистико-стохастиче-ский анализ аномалий осадков (месячных, декадных и сезонных), находится эмпирический закон цепи, т. е. определяются наиболее вероятные переходы от одной аномалии осадков к другой.

В третьей главе производится оценка эмпирич1ески найденного закона цепи (для месячных и декадных аномалий), исследуется вопрос о простоте рассматриваемой цепи, а также вычисляется коэффициент жесткости, показывающий силу связи аномалий количества осадков.

В четвертой главе делается попытка комплексного изучения чередования аномалий температуры и осадковустанавливаются наиболее вероятные смены одного комплекса другим. Здесь же разбирается вопрос о связи аномалий температуры предыдущего месяца с аномалиями осадков следующего за ним месяца,.

И, наконец, рассматривается вопрос о связи между декадными аномалиями осадков и комбинациями ежедневных типов погоды.

В заключение даются основные выводы, вытекающие из данного исследования.

В заключение попытаемся сформулировать основные выводы, вытекающие из данного исследования.

1. Исследованием об устойчивости годовых и месячных сумм осадков по Ташкенту было установлено, что тренда ни в годовых, ни в месячных суммах осадков за рассматриваемый период не наблюдается, т. е. нет ни постоянного одностороннего увеличения, ни постоянного уменьшения количества осадков за период с 1876 по 1948 год включительно.

2. С помощью методики проф.В. И. Романовского отыскания скрытых периодичностей в годовом количестве осадков в Ташкенте найдена сложная периодичностьс главными периодами в 2−3 года и 6−7 лет и рядом вторичных. Опираясь на найденную периодичность, можно утверждать, что ближайший 1950 г. будет еще дождливым, тогда как 1952 г. будет уже засушливым.

3. Изучая повторяемость аномалий различной интенсивности мы обнаружили, что повторяемость, как положительных, так и отрицательных аномалий внутри декад, месяцев и сезонов примерно одинакова. В общем наиболее часто встречаются слабые аномалии того и другого знака.

4. В теплом полугодии повторяемость отрицательных аномалий превышает повторяемость положительных, причем среди отрицательных аномалий наибольшее число повторяе-мостей приходится на резкую отрицательную аномалию, обусловленную чисто летними месяцами.

5. При рассмотрении вопроса о длительности аномалий (декадных и месячных) было установлено, что наиболее часто встречаются аномалии длительностью подряд 1−2 декады (месяца). Для сезонных аномалий также наиболее часто встречаются аномалии длительностью в 1−2 сезона.

6. При изучении наиболее вероятных переходов от одной аномалии к другой было выявлено, что, чем сильнее аномалия, тем менее вероятность смены знака ее.

7. При пользовании таблицами переходных вероятностей необходимо учитывать длительность аномалии, т. е., если аномалия данного знака удерживалась уже два месяца, то вероятность сохранения знака ее должна быть меньше, чем вероятность, которую можно получить из таблиц.

8. Произведенные статистические оценки эмпирических вероятностей говорят о том, что эмпирически найденные переходные вероятности в достаточно близкой степени выражают неизвестный закон цепи.

9. При исследовании силы связи между аномалиями было установлено, что осуществление каждой аномалии зависит от предшествующей ей аномалии.

10. Было установлено, что существует совокупная зависимость между аномалией предшествующей данной и аномалией сменяющей данную аномалию, т. е., что рассматриваемая нами цепь является простой лишь в первом приближении (гипотеза проф.Т.А.Сарымсакова).

11″ При сопоставлении аномалий осадков с ежедневными типами синоптических положений было выяснено, что положительные аномалии осадков обусловлены более частыми и более длительными (против нормы) периодами холодных и влажных вторжений, усиленной волновой и циклонической деятельности уменьшенным против нормы числом типов антициклональных ситуаций и меньшей их продолжительностью.

12. Отрицательные аномалии осадков обусловлены пониженным числом холодных и влажных вторжений и меньшей их продолжительностью, уменьшением волновой и циклонической деятельности, напротив увеличением числа появле ний и продолжительности типа устойчивой антициклональ-ной погоды.

СПИСОК ЦИТИРОВАННОЙ ЛИТЕРАМ.

1.БУГАЕВ В.А., Изучение климата Средней Азии с динами-ко-стохастической течки зрения, Бюлл, САГУ,№ 29, 1949. (печатается).

2. МАКЕЕВА, ЯКОВЛЕВА, ЛЮТЕРШТЕЙН, Материалы по климатологии Узбекистана.

3.МАРКОВ А., Исчисление вероятностей, М., 1924.

4.ПЕТР0СЯНЦ М.А., Циклоническая деятельность над Средней Азией, кандидатская диссертация, 1948.

5.ПЛОТНИКОВ Г., А., К вопросу о периодичности осадков, М. и Г.№- 9−10,1938.

6.РОМАНОВСКИЙ В.И., Математическая статистика, ГОНТИ НКТП СССР, 1938.

7.РОМАНОВСКИЙ В.И., Элементарный курс математической статистики, Госпланиздат, М.-Л", 1939.

8.РОМАНОВСКИЙ В.И., Статистические задачи, связанные с цепями Маркова, Изд-во УзФАН СССР, 1940.

9.РОМАНОВСКИЙ В.И., 0 разыскании неизвестных периодов периодических явлений, Рукопись, Фонды ИММ АН Уз ССР, 1949.

10.РОМАНОВСКИЙ В.И., Дискретные цепи Маркова, Гостех-издат, М.-Л., 1949.

11.САРЫМСАК0 В Т.А., ДЖОРДЖИО В.А. и БУГАЕВ В.А., Статистическая характеристика синоптических положений над Средней Азией для холодного полугодия, Изв. АН СССР, серия Р и Г т. XI, 1947.

12.САРШСАК0 В Т.А., ДЖиРДЖИО В.А. и БУГАЕВ В.А., Статистическое исследование температурных аномалий в Ташкенте, Труды ИММ АН УзССР, в.3,1947.

13.САРЫМСАК0 В Т. А., ДЖОРДЖИО В Д. и БУГАЕВ В.А., Статистическая характеристика синоптических положений над Средней Азией для теплого полугодия, Труды ИМИ АН УзССР, т.3,1947.

14.САРЫМСАК0 В Т.А., Статистические методы и задачи в геофизике, Труды П-го Всесоюзного совещания по математической статистике 27 сентября -2 октября 1948 г., Ташкент, 1949.

15.САРЫМСАК0 В Т, А, ДЖОРДЖИО В.А. и БУГАЕВ В.А., Исследование месячных температурных аномалий в Таш кенте, Бюлл. САГУ № 29,1949 (печатается).

16.СИРМДИН0В СД. и МОРОЗОВА М.И., Статистический анализ чередования типов погоды над Средней Азией (печатается в изв. АН УзССР).

17.ФЕДОРОВ Е.Е., Типы погоды в их повторяемостях для.

У, УЯД1 и 1 некоторых мест Кольского полуострова, Тр. Геоморфологического института, вып.5,1932.

18.ШОСТАКОВИЧ В.Б., О периодических колебаниях осадков в Сибири, Труды Иркутской магнитной и метеорологической обсерЕатории,№- 2−3,1928.

19.ШОСТАКОВИЧ В.Б., Периодические колебания геофизических явлений и солнечные пятна, Тр. ИММО, 2−3,1928.

20.ШОСТАКОВИЧ В.Б., Анализ периодичности геофизических явлений, Труды ИММО, № 2−3, 1928.

21.ШОСТАКОВИЧ В, Б., Периодичность в ходе климатических элементов и другие его статьи, Труды ИММО, № 4,1929.

22. KENDALL M.A., Maurice G." The advanced th. eo-vy of statistics." London, 1948.

23.^0BEiiT EMMEJE CHADDOCK," Principles and methods of statistics" U.S.A.Cambridge Massachusetts, 1925 .

•i s.

— 0−0-0 -0 -0 -0 -0 0.