Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020
In this paper results of the complex analysis of surface air temperature tendencies investigations at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station are represented. Antarctica is a region that has a high rate of surface air temperature increase. The Antarctic Peninsula has experienced particula...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Англійська |
| Опубліковано: |
S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine
2022
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264848 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Geofizicheskiy Zhurnal |
Репозитарії
Geofizicheskiy Zhurnal| _version_ | 1856543542234578944 |
|---|---|
| author | Gorbachova, L. Khrystiuk, B. Shpyg, V. Pishniak, D. |
| author_facet | Gorbachova, L. Khrystiuk, B. Shpyg, V. Pishniak, D. |
| author_sort | Gorbachova, L. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2022-09-25T16:46:24Z |
| description | In this paper results of the complex analysis of surface air temperature tendencies investigations at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station are represented. Antarctica is a region that has a high rate of surface air temperature increase. The Antarctic Peninsula has experienced particularly fast warming, which has the highest temperature rise in the Southern Hemisphere. Therefore, in Antarctica, the study of surface air temperature change is important.
The Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station is located on Galindez Island near the Antarctic Peninsula. Investigation of the surface air temperature is especially relevant to the Akademik Vernadsky station, because it has difficult conditions for its formation. The research goal is the estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of the annual and mean monthly values of surface air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station based on a combined approach with the use of several statistical and graphical methods. The use of various statistical methods that differ in characteristics (sensitivity to the law of distribution, autocorrelation, etc.) allows obtaining more reliable estimates. Graphic methods give an opportunity to analyze the tendencies over time and its change periods, the cyclical fluctuations and their characteristics (phases of increase and decrease, their duration, synchronicity, in-phase). Therefore, 4 statistical tests (standard normal Alexandersson test, Buishand test, Pettitt test, von Neumann relation) and 2 graphical methods (mass curve and residual mass curve) were used in the study.
At the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station, the observation series of the mean annual air temperature are quasi-homogeneous and quasi-stationary, as it has only a cooling phase and a warming phase of long-term cyclical fluctuations, which are also unfinished. The transition from the cooling phase to the warming phase took place in 1982. Tendencies in mean monthly air temperatures are similar to tendencies in mean annual temperatures. The differences are only for some months, namely, for the period from September to December. |
| first_indexed | 2025-07-17T11:13:05Z |
| format | Article |
| id | journalsuranua-geofizicheskiy-article-264848 |
| institution | Geofizicheskiy Zhurnal |
| language | English |
| last_indexed | 2025-07-17T11:13:05Z |
| publishDate | 2022 |
| publisher | S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | journalsuranua-geofizicheskiy-article-2648482022-09-25T16:46:24Z Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020 Оцінювання тенденцій, однорідності та стаціонарності температури повітря на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський» протягом 1951—2020 рр. Gorbachova, L. Khrystiuk, B. Shpyg, V. Pishniak, D. температура повітря циклічні коливання стаціонарність однорідність Антарктида статистичні тести графічні методи air temperature cyclical fluctuations stationarity homogeneity Antarctica statistical tests graphic methods In this paper results of the complex analysis of surface air temperature tendencies investigations at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station are represented. Antarctica is a region that has a high rate of surface air temperature increase. The Antarctic Peninsula has experienced particularly fast warming, which has the highest temperature rise in the Southern Hemisphere. Therefore, in Antarctica, the study of surface air temperature change is important. The Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station is located on Galindez Island near the Antarctic Peninsula. Investigation of the surface air temperature is especially relevant to the Akademik Vernadsky station, because it has difficult conditions for its formation. The research goal is the estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of the annual and mean monthly values of surface air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station based on a combined approach with the use of several statistical and graphical methods. The use of various statistical methods that differ in characteristics (sensitivity to the law of distribution, autocorrelation, etc.) allows obtaining more reliable estimates. Graphic methods give an opportunity to analyze the tendencies over time and its change periods, the cyclical fluctuations and their characteristics (phases of increase and decrease, their duration, synchronicity, in-phase). Therefore, 4 statistical tests (standard normal Alexandersson test, Buishand test, Pettitt test, von Neumann relation) and 2 graphical methods (mass curve and residual mass curve) were used in the study. At the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station, the observation series of the mean annual air temperature are quasi-homogeneous and quasi-stationary, as it has only a cooling phase and a warming phase of long-term cyclical fluctuations, which are also unfinished. The transition from the cooling phase to the warming phase took place in 1982. Tendencies in mean monthly air temperatures are similar to tendencies in mean annual temperatures. The differences are only for some months, namely, for the period from September to December. У цій праці представлено результати комплексного аналізу тенденцій приземної температури повітря на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський». Антарктида є регіоном, у якому спостерігається висока швидкість підвищення приземної температури повітря. Особливо стрімкого потепління зазнав Антарктичний півострів, на якому спостерігається найбільше підвищення температури повітря у Південній півкулі. Отже, в Антарктиді дослідження зміни приземної температури повітря має важливе значення. Українська антарктична станція «Академік Вернадський» розташована на острові Галіндез поблизу Антарктичного півострова. Дослідження приземної температури повітря є особливо актуальним саме для станції «Академік Вернадський», оскільки вона має складні умови формування. Мета досліджень — оцінювання тенденцій, однорідності та стаціонарності річних і середньомісячних значень приземної температури повітря на основі комбінованого підходу з використанням декількох статистичних та графічних методів на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський». Використання різних статистичних методів, які різняться за характеристиками (чутливість до закону розподілу, автокореляційних зв’язків та ін.) дає змогу отримати достовірніші оцінки. Графічні методи надають можливість простежити тенденції з часом та ідентифікувати періоди змін, проаналізувати циклічні коливання та їхні характеристики (фази підвищення і зниження, їх тривалість, синхронність, синфазність). Отже, для дослідження використано 4 статистичні тести (стандартний нормальний тест Алєксандерссона, тест Буішанда, тест Петтітта, відношення фон Неймана) та 2 графічні методи (сумарна крива і інтегральна крива відхилень). На Українській антарктичній станції «Академік Вернадський» ряд спостережень за середньою річною температурою повітря є квазіоднорідним і квазістаціонарним, оскільки він має тільки фазу похолодання і фазу потепління тривалих циклічних коливань, які є ще і незавершеними. Перехід від фази похолодання до фази потепління відбувся у 1982 р. Тенденції середніх місячних температур повітря подібні до тенденцій середньої річної температури. Відмінності є тільки для деяких місяців, а саме для періоду з вересня по грудень. S. Subbotin Institute of Geophysics of the NAS of Ukraine 2022-09-25 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264848 10.24028/gj.v44i4.264848 Geofizicheskiy Zhurnal; Vol. 44 No. 4 (2022); 183-194 Геофизический журнал; Том 44 № 4 (2022); 183-194 Геофізичний журнал; Том 44 № 4 (2022); 183-194 2524-1052 0203-3100 en https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264848/261216 http://creativecommons.org/licenses/by/4.0 |
| spellingShingle | air temperature cyclical fluctuations stationarity homogeneity Antarctica statistical tests graphic methods Gorbachova, L. Khrystiuk, B. Shpyg, V. Pishniak, D. Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020 |
| title | Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020 |
| title_alt | Оцінювання тенденцій, однорідності та стаціонарності температури повітря на Українській антарктичній станції «Академік Вернадський» протягом 1951—2020 рр. |
| title_full | Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020 |
| title_fullStr | Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020 |
| title_full_unstemmed | Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020 |
| title_short | Estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the Ukrainian Antarctic Akademik Vernadsky station during 1951—2020 |
| title_sort | estimation of tendencies, homogeneity and stationarity of air temperature at the ukrainian antarctic akademik vernadsky station during 1951—2020 |
| topic | air temperature cyclical fluctuations stationarity homogeneity Antarctica statistical tests graphic methods |
| topic_facet | температура повітря циклічні коливання стаціонарність однорідність Антарктида статистичні тести графічні методи air temperature cyclical fluctuations stationarity homogeneity Antarctica statistical tests graphic methods |
| url | https://journals.uran.ua/geofizicheskiy/article/view/264848 |
| work_keys_str_mv | AT gorbachoval estimationoftendencieshomogeneityandstationarityofairtemperatureattheukrainianantarcticakademikvernadskystationduring19512020 AT khrystiukb estimationoftendencieshomogeneityandstationarityofairtemperatureattheukrainianantarcticakademikvernadskystationduring19512020 AT shpygv estimationoftendencieshomogeneityandstationarityofairtemperatureattheukrainianantarcticakademikvernadskystationduring19512020 AT pishniakd estimationoftendencieshomogeneityandstationarityofairtemperatureattheukrainianantarcticakademikvernadskystationduring19512020 AT gorbachoval ocínûvannâtendencíjodnorídnostítastacíonarnostítemperaturipovítrânaukraínsʹkíjantarktičníjstancííakademíkvernadsʹkijprotâgom19512020rr AT khrystiukb ocínûvannâtendencíjodnorídnostítastacíonarnostítemperaturipovítrânaukraínsʹkíjantarktičníjstancííakademíkvernadsʹkijprotâgom19512020rr AT shpygv ocínûvannâtendencíjodnorídnostítastacíonarnostítemperaturipovítrânaukraínsʹkíjantarktičníjstancííakademíkvernadsʹkijprotâgom19512020rr AT pishniakd ocínûvannâtendencíjodnorídnostítastacíonarnostítemperaturipovítrânaukraínsʹkíjantarktičníjstancííakademíkvernadsʹkijprotâgom19512020rr |