Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины
The structure of analytical stochastic semi-empirical models of the spatio-temporal transformation of a modern regional climate for the plain part of the territory of Ukraine is worked out and proved. By the statistical analysis of the data of instrumental observations on meteorological stations of...
Saved in:
| Date: | 2007 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2007
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1874 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины / С.Г. Бойченко, В.М. Волощук // Доп. НАН України. — 2007. — N 1. — С. 105–111. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1874 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Бойченко, С.Г. Волощук, В.М. 2008-09-03T12:39:09Z 2008-09-03T12:39:09Z 2007 Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины / С.Г. Бойченко, В.М. Волощук // Доп. НАН України. — 2007. — N 1. — С. 105–111. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. 1025-6415 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1874 551.583 The structure of analytical stochastic semi-empirical models of the spatio-temporal transformation of a modern regional climate for the plain part of the territory of Ukraine is worked out and proved. By the statistical analysis of the data of instrumental observations on meteorological stations of Ukraine for the period exceeding 100 years, the essential efficiency of these models for the description of climatic fields of the temperature of air and atmospheric precipitations is confirmed. ru Видавничий дім "Академперіодика" НАН України Науки про Землю Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины |
| spellingShingle |
Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины Бойченко, С.Г. Волощук, В.М. Науки про Землю |
| title_short |
Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины |
| title_full |
Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины |
| title_fullStr |
Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины |
| title_full_unstemmed |
Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины |
| title_sort |
стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата украины |
| author |
Бойченко, С.Г. Волощук, В.М. |
| author_facet |
Бойченко, С.Г. Волощук, В.М. |
| topic |
Науки про Землю |
| topic_facet |
Науки про Землю |
| publishDate |
2007 |
| language |
Russian |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| format |
Article |
| description |
The structure of analytical stochastic semi-empirical models of the spatio-temporal transformation of a modern regional climate for the plain part of the territory of Ukraine is worked out and proved. By the statistical analysis of the data of instrumental observations on meteorological stations of Ukraine for the period exceeding 100 years, the essential efficiency of these models for the description of climatic fields of the temperature of air and atmospheric precipitations is confirmed.
|
| issn |
1025-6415 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/1874 |
| citation_txt |
Стохастическая полуэмпирическая модель пространственно-временной трансформации современного климата Украины / С.Г. Бойченко, В.М. Волощук // Доп. НАН України. — 2007. — N 1. — С. 105–111. — Бібліогр.: 14 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT boičenkosg stohastičeskaâpoluémpiričeskaâmodelʹprostranstvennovremennoitransformaciisovremennogoklimataukrainy AT voloŝukvm stohastičeskaâpoluémpiričeskaâmodelʹprostranstvennovremennoitransformaciisovremennogoklimataukrainy |
| first_indexed |
2025-11-25T02:28:33Z |
| last_indexed |
2025-11-25T02:28:33Z |
| _version_ |
1850501717438758912 |
| fulltext |
оповiдi
НАЦIОНАЛЬНОЇ
АКАДЕМIЇ НАУК
УКРАЇНИ
1 • 2007
НАУКИ ПРО ЗЕМЛЮ
УДК 551.583
© 2007
С.Г. Бойченко, В.М. Волощук
Стохастическая полуэмпирическая модель
пространственно-временной трансформации
современного климата Украины
(Представлено академиком НАН Украины В. И. Старостенко)
The structure of analytical stochastic semi-empirical models of the spatio-temporal transforma-
tion of a modern regional climate for the plain part of the territory of Ukraine is worked out and
proved. By the statistical analysis of the data of instrumental observations on meteorological
stations of Ukraine for the period exceeding 100 years, the essential efficiency of these models
for the description of climatic fields of the temperature of air and atmospheric precipitations
is confirmed.
Практически общеприняты в современной научной климатической литературе следующие
определения: “климат” — статистический ансамбль состояний, которые проходит земная
климатическая система (атмосфера — океан — литосфера) за период времени, порядка
несколько десятилетий; “погода” — отдельная реализация этого статистического ансамбля
для одного из звеньев земной климатической системы — атмосферы (см., к примеру, [1, 2]).
Общеизвестно, что характеризующие климат параметры зависят от географических коор-
динат местности, в том числе от ее высоты над уровнем моря, а также обладают сезон-
ным ходом. Эти зависимости обычно представляют в виде соответствующих таблиц или
изолиний на географических картах, построенных для различных сезонов. Такое представ-
ление климатических полей обладает определенными преимуществами, однако оно имеет
также и существенные недостатки. Один из главных недостатков табличного или картогра-
фического преставления климатических полей — серьезные трудности его использования
для расчетов различных пространственно-временных экстремумов (точнее, критических
уровней) и пространственно-временных функционалов, необходимых при решении различ-
ных задач прикладной климатологии (экоклиматологии, агрометеорологии, теплоэнергети-
ки и т. п.). Естественно, что для оценки такого типа экстремумов (критических уровней)
или функционалов было бы крайне желательно иметь аналитические модели географи-
ческого распределения и временной трансформации региональных климатических полей.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №1 105
Конструированию аналитических полуэмпирических региональных климатических моде-
лей для Украины посвящено наше исследование, результаты которого являются основным
предметом данной публикации. Отдельные фрагменты этих моделей опубликованы нами
в статьях [3–7]. Отметим, что аналогичные модели разрабатывались и для других физи-
ко-географических регионов [8–10].
Аналитическое представление климатических полей обладает еще одним важным преи-
муществом: оно естественным образом учитывает пространственно-временную связность
климатических параметров и тем самым позволяет автоматически отфильтровывать слу-
чайные “выбросы” в массиве данных. Такие операции при картографическом представлении
связано с некоторыми неопределенностями, причем трудно контролируемыми, а при таб-
личном представлении отфильтровывание вообще не следует проводить, чтобы не испор-
тить по субъективным обстоятельствам эмпирические данные.
Разработанные нами модели имеют полуэмпирический характер. Напомним, что “по-
луэмпирические формулы — это формулы, структура которых устанавливается на основе
теоретических соображений, а эмпирические константы (численные значения коэффициен-
тов) — на основе статистического анализа эмпирических данных” [11].
Общая структура полуэмпирической региональной модели климатических
полей Украины. Обозначим совокупность климатических величин, которые характери-
зуют современный климат Украины, через Ω. Пространственно-временную трансформа-
цию Ω представим в виде
Ω(ϕ, λ, h; ts, t) = nrm{Ω} + trn{Ω}(t − t0) + var{Ω}ε{Ω}, (1)
где ϕ и λ — географические координаты местности (широта и долгота); h — высота мест-
ности над уровнем моря; ts — сезонное время, отсчитываемое в долях года; t — время,
отсчитываемое в годах (номер года); t0 — некоторый фиксированный номер года; nrm{Ω} —
климатическая норма; trn{Ω} — коэффициент линейного тренда; var{Ω} — статистическая
оценка случайной междугодичной изменчивости среднемесячных значений Ω; ε{Ω} — без-
размерная случайная функция.
В современный период времени климатическую норму nrm{Ω} целесообразно опреде-
лять как среднее арифметическое для периода времени 1971–2000 гг., который практичес-
ки полностью охватывает последнюю восходящую ветвь известного квазипериодического
колебания глобального климата (см. [12]), а это позволяет вполне обосновано значение t0
выбрать равным его середине, т. е. положить t0, равным 1985 г., где практически глобаль-
ный линейный тренд пересекает восходящую ветвь последней волны квазипериодического
колебания. Коэффициент линейного тренда trn{Ω} определяется по эмпирическим дан-
ным методом наименьших квадратов для периода 1895–1985 гг., который выбирается таким
образом, чтобы избежать возможного искажения значений trn{Ω} квазипериодическим ко-
лебанием климата. Статистическая оценка var{Ω} случайной междугодичной изменчивости
среднемесячных значений Ω играет в модельном соотношении (1) роль размерного норми-
ровочного множителя. Анализ эмпирических данных показал, что статистически значимых
тенденций в поведении междугодичной изменчивости среднемесячных значений параметров
климата на территории Украины за последние 100–150 лет не существовало.
Функция ε{Ω} описывает междугодичный “микроклиматический” шум, нормированный
на междугодичную изменчивость среднемесячных значений метеовеличин. Введение в со-
отношение (1) случайной функции ε переводит конструируемую полуэмпирическую мо-
дель региональных климатических полей из разряда детерминированных в разряд сто-
106 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №1
хастических. Путем анализа эмпирических данных нами установлено, что безразмерная
случайная функция ε является практически стационарной и однородной для территории
Украины (зависимость межгодовой изменчивости от географических координат, высоты
местности над уровнем моря и сезонного времени практически полностью снимается мно-
жителем var{Ω}). Математическое ожидание ε равно нулю (по определению). Дисперсия
случайной функции ε при усреднении соотношения (1) по промежуткам времени, поряд-
ка одного месяца, равна единице (в соответствии с определением var{Ω}). При увеличении
(уменьшении) продолжительности промежутков времени ∆τ , по которым усредняется со-
отношение (1), дисперсия ε уменьшается (увеличивается) обратно пропорционально корню
квадратному от ∆τ (в соответствии с известным правилом изменения дисперсии сумм неза-
висимых случайных величин). В соответствии с данными современной метеорологической
науки и практикой составления долгосрочных прогнозов погоды отдельными группами ис-
следователей функцию ε(ts) для каждого Ω можно считать практически дельта-коррели-
рованной при усреднении (1) по промежуткам времени τfr ∼ 15–30 сут (для умеренных
широт Северного полушария). Оперативный долгосрочный прогноз погоды на промежуток
времени, превышающий τfr, практически невозможен, за исключением ситуаций, связан-
ных с очень редкими геофизическими событиями (взаимное блокирование антициклонов
в умеренных широтах, сверхдальнее атмосферное возмущение явлением Эль-Ниньо и т. п.,
cм., к примеру, [13]).
Эмпирическое распределение междугодичного климатического шума приземной темпе-
ратуры и атмосферных осадков (при среднемесячном осреднении) приведено в табл. 1, где
τ — нормированная на среднеквадратическое отклонение вариация климатической величи-
ны. В таблице приведены также соответствующие значения для нормального распределе-
ния, обладающего, как известно [14], минимальной информационной негэнтропией в сво-
бодной системе (при отсутствии различного типа доминирующих факторов, например, ес-
тественного “запрета” на отрицательные значения сумм атмосферных осадков и т. п.).
В соответствии с представлениями современной климатологии, сезонный ход составля-
ющих модели (1) представляем в виде суперпозиции: “среднегодовое значение + годовая
гармоника + полугодовая гармоника”:
Ψ(t, λ, h; ts) → (nrm{Ω}, trn{Ω}, var{Ω}), Ψ = Ψ0 + Ψs, Ψs = Ψ1 + Ψ1/2,
Ψ1 = ac cos
(
2π
ts
τ0
)
+ as sin
(
2π
ts
τ0
)
, Ψ1/2 = bc cos
(
4π
ts
τ0
)
+ bs sin
(
4π
ts
τ0
)
,
(2)
Таблица 1. Эмпирические оценки современного статистического распределения среднемесячных температур
и месячных сумм атмосферных осадков для территории Украины
Интервал τ
Нормальное (гауссово)
распределение
Эмпирическое распределение
приземных температур атмосферных осадков
τ 6 −1,5 0,067 0,066 0,025
−1,5 < τ 6 −1,0 0,092 0,097 0,118
−1,0 < τ 6 −0,5 0,150 0,154 0,215
−0,5 < τ 6 0 0,191 0,182 0,211
0 < τ 6 0,5 0,191 0,183 0,158
0,5 < τ 6 1,0 0,150 0,146 0,113
1,0 < τ 6 1,5 0,092 0,105 0,073
1,5 < τ 0,067 0,067 0,087
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №1 107
где Ψ0 и Ψs — среднегодовое значение и сезонная составляющая Ω, зависящие от геогра-
фических координат и высоты местности над уровнем моря; Ψ1 — годовая гармоника се-
зонной составляющей (с периодом — один год); Ψ1/2 — полугодовая гармоника сезонной
составляющей (с периодом — полгода); τ0 — продолжительность года; ts — сезонное вре-
мя, отсчитываемое от начала года в тех же единицах, что и τ0; {ac, as, bc, bs} — функции
географических координат и высоты местности над уровнем моря.
Такое представление сезонного хода климатических величин имеет глубокое физичес-
кое обоснование, базирующееся на характере сезонного хода инсоляции нашей планеты
(как известно, в тропической зоне амплитуда годовой и полугодовой гармоник инсоляции
сравнимы по порядку величины; в умеренных широтах резко выделяется годовая гармони-
ка; в полярных широтах только в первом приближении можно использовать такого типа
аппроксимацию из-за резкого перехода одного сезона к другому). При анализе сезонного
хода интенсивности атмосферных осадков для некоторых физико-географических регионов
(к примеру, для юго-западных регионов Европы) соотношение амплитуд годовой и полуго-
довой гармоник используют в качестве индикатора мест зарождения и физической природы
синоптических процессов, формирующих региональные осадки (над Атлантическим океа-
ном или над Средиземным морем) [8]. Вероятно, что и для юго-восточной части Украины
следовало бы провести анализ эффективности такого же типа индикаторов.
Наиболее простой из возможных вариантов параметризации для описания зависимости
параметров {Ψ0, ac, as, bc, bs} от географических координат и высоты местности над уровнем
моря для равнинной части территории Украины (UR) — линейное приближение, а именно:
G(ϕ, λ, h) → {Ψ0, ac, as, bc, bs},
G = G0 + Gϕ(ϕ − ϕ0) + Gλ(λ − λ0) + Ghh,
(3)
где G0 — среднее для рассмотренного физико-географического региона значение G, приве-
денное к уровню моря; Gϕ — широтный градиент G (перепад на 1◦ широты); Gλ — дол-
готный градиент G (перепад на 1◦ долготы); Gh — вертикальный градиент G (перепад на
единицу высоты над уровнем моря); ϕ0 и λ0 — географические координаты (соответст-
венно широта и долгота), соответствующие с определенной точностью географическому
центру UR.
Использование линейного приближения (3) является наиболее жестким (и, видимо, по
настоящему единственным!) ограничением предлагаемой модели пространственно-времен-
ной трансформации климатических полей Украины для UR. Возможность применения тако-
го приближения для параметризации зависимости G от географических координат местнос-
ти связана со слишком малыми географическими размерами территории Украины (∆ϕ ∼
∼ 5◦, ∆λ ∼ 20◦) — и никаких дополнительных физических соображений привлекать нет
смысла. Однако применение линейного приближения для аппроксимации зависимости G
от h может вызывать определенные возражения.
Очевидно, что лишь для так называемых открытых ландшафтов [3, 7] при сравнитель-
но небольших значениях h в некотором первом приближении зависимость метеовеличин
от h можно аппроксимировать линейным приближением. При этом абсолютно не будет
учитываться влияние на G дополнительных эффектов, связанных с резко выраженными
орографическими особенностями местности (ORO), а именно:
наветренный гидродинамический эффект, когда резко выраженное орографическое об-
разование ORO расположено впереди и сравнительно недалеко от рассматриваемого ре-
108 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №1
гиона (с точки зрения среднего переноса тропосферных воздушных масс U), к примеру
некоторые регионы Закарпатской Украины;
подветренный гидродинамический эффект, когда рассматриваемый регион с точки зре-
ния переноса воздушных масс U расположен сравнительно недалеко позади ORO, к при-
меру, некоторые регионы Прикарпатской Украины;
эффект практически “замкнутого” климатического региона, когда географическое рас-
положение ORO способствует формированию климатических условий, связанных только
с местными геофизическими условиями, к примеру Южный берег Крыма.
В дальнейшем рассматривается пространственно-временная трансформация современ-
ного климата равнинной части Украины, т. е. только такой ее части, на которой приве-
денными выше эффектами от влияния ORO можно практически пренебречь и где высота
ландшафтов над уровнем моря не превышает 350 м (средняя высота ландшафтов UR со-
ставляет примерно 165 м). Эти условия, как достаточные, но не обязательно необходимые,
установлены нами путем анализа имеющихся эмпирических материалов.
Эмпирическое подтверждение основных принципов предлагаемой полуэмпи-
рической модели регионального климата равнинной части Украины. Приведен-
ные выше соображения могут играть лишь эвристическую роль. Только путем сопостав-
ления результатов модельных расчетов с данными прямых инструментальных наблюде-
ний на метеостанциях Украины может быть подтверждена (или, наоборот, опровергнута!)
эффективность параметризаций (1)–(3). Результаты соответствующего анализа приведены
в табл. 2.
Приведенные в табл. 2 значения средних квадратических отклонений характеризуют
не только ошибку аппроксимации пространственно-временной трансформации климати-
ческих полей для UR с помощью соотношений (1)–(3), но и естественную пространствен-
но-временную изменчивость рассматриваемых метеовеличин. Это замечание в наибольшей
мере относится к составляющим trn{Ω}, которые характеризуют современную тенденцию
в динамике климата на территории Украины. В результате проведенного анализа матери-
алов инструментальных наблюдений нами было установлено, что значения составляющих
динамики климата trn{Ω} (и для приземной температуры, и для атмосферных осадков)
составляют практически случайную совокупность для территории Украины. Детермини-
рованные внешними условиями тенденции в поведении динамики регионального климата
Украины формируются в виде весьма слабого сигнала на фоне огромного случайного шу-
ма. Полагаем, что именно использованная в данном исследовании методика статистическо-
го анализа результатов инструментальных наблюдений и позволяет при наиболее слабых
допущениях выявить “полезный” сигнал на фоне большого метеорологического случайно-
го шума. В связи с этим отметим, что при такой постановке задачи речь может идти не
об аппроксимации эмпирических данных теми или иными функциональными соотношени-
ями, а о выделении из большого шума статически значимого физического сигнала. Для
Таблица 2. Среднеквадратические отклонения эмпирических оценок метеовеличин от результатов их мо-
дельных расчетов для равнинной части территории Украины
Метеовеличина
Температура, ◦С Атмосферные осадки, мм/сут
nrm{T} trn{T} var{T} nrm{P} trn{P} var{P}
Среднемесячная 0,66 0,70 0,24 0,23 0,43 0,17
Среднегодовая 0,33 0,40 0,05 0,12 0,22 0,07
Пр и м е ч а н и е . Параметры trn{T} и trn{P} нормированы на 100 лет.
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №1 109
Рис. 1. Сравнение модельных расчетов с эмпирическими оценками коэффициентов линейных трендов сред-
немесячных приземных температур (а) и месячных сумм атмосферных осадков (б ) для равнинной части
территории Украины
иллюстрации этих соображений на рис. 1 сопоставлены результаты модельных расчетов
с эмпирическими оценками коэффициентов линейных трендов среднемесячных температур
и месячных сумм осадков для некоторых метеостанций Украины (∼ 25), период наблю-
дений на которых составляет более 100 лет и количество пропусков данных не превыша-
ет 30%.
С учетом изложенных выше соображений на основании результатов, приведенных
в табл. 2, можно сделать вывод, что полуэмпирическая модель (1)–(3) адекватно описыва-
ет пространственно-временную трансформацию современного регионального климата, по
крайней мере, той части территории Украины UR, для которой высота ландшафтов над
уровнем моря не превышает 350 м и где приведенными выше эффектами от выраженных
орографических особенностей можно пренебречь.
1. Монин А.М., Берестов А.А. Новое о климате // Вестн. РАН. – 2005. – 75, № 2. – С. 126–138.
2. Волощук В.М., Бойченко С. Г. Клiмат – статистичний режим випадкових метеорологiчних проце-
сiв // Вiсн. Київ. ун-ту iм. Тараса Шевченка. Сер. геогр. – 2002. – Вип. 48. – С. 27–32.
3. Бойченко С. Г., Волощук В.М., Дорошенко I.А. Закономiрностi формування мiкроклiматичних умов
вiдкритих ландшафтiв України // Проблеми ландшафтного рiзноманiття України. – Київ, 2000. –
С. 243–247.
4. Волощук В.М., Бойченко С. Г. Напiвемпiрична модель трансформацiї клiматичного поля приземних
температур повiтря на територiї України в 20 ст. // Наук. працi УкрНДГМI. – 2001. – Вип. 249. –
С. 5–23.
5. Voloshchuk V. Semi-empirical statistical models of seasonal and geographic distribution of precipitation in
the territory of Ukraine // Proc. of Third Inter. Conf. on Water Resources and Environment Research. –
Germany. – 2002. – 3. – P. 197–202.
6. Voloshchuk V., Boychenko S., Stepanenko S, Trofimchuk A. Semi-empirical scenarios of possible global and
regional ecological consequences associated with further global warming // Proc. of the 30th Inter. Conf.
Pacem in Maribus. – Kiev, 2003. – Sevastopol, 2004. – P. 624–635.
7. Бойченко С. Г., Сердюченко Н.Н. Оценка зависимости параметров региональных климатических по-
лей от высоты местности над уровнем моря // Геофиз. журн. – 2005. – № 5. – С. 858–867.
8. Valero F., Doblas F. J., Gonzales J. F. On long-term evolution of seasonal precipitation in southwestern
Europe // Annales Geophys. – 1996. – 14, No 9. – P. 976–985.
110 ISSN 1025-6415 Reports of the National Academy of Sciences of Ukraine, 2007, №1
9. Giorgi F., Bi X., Pal J. S. Mean interannual variability and trends in a regional climate change experi-
ment over Europe. I. Present-day climate (1961. – 1990) // Climate Dynamics. – 2004. – 22. – P. 733–
756.
10. Benjamin A,. Cash Е, Edwin K. Origin of regional climate differences: role of boundary conditions and
model formulation in two GCMs // Ibid. – 2005. – 25. – P. 709–723.
11. Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. – Ленинград: Гидрометиздат, 1974. –
568 с.
12. Бойченко С. Г., Волощук В.М. Основные закономерности современной динамики глобального темпе-
ратурного режима тропосферы // Доп. НАН України. – 2006. – № 5. – С. 106–109.
13. Гончарова Л.Д., Серга Е.М., Школьный Е.П. Клiмат i загальна циркуляцiя атмосфери. – Київ: Київ.
нац. ун-т iм. Тараса Шевченка, 2005. – 251 с.
14. Николис Г., Пригожин И. Самоорганизация в неравновесных системах: От диссипативных структур
к упорядоченности через флуктуации. – Москва: Мир, 1979. – 485 с.
Поступило в редакцию 19.07.2006Институт геофизики им. С.И. Субботина
НАН Украины, Киев
УДК 551.524.3+551.513.11+519.246.8
© 2007
Академик НАН Украины В.Н. Еремеев, Т.М. Баянкина,
А.Н. Жуков, Н.Е. Лебедев, В. В. Пустовойтенко, А.А. Сизов,
Л.И. Сухих
О волновых свойствах пространственной изменчивости
полей температуры воздуха в Северной Евразии
на межгодовых масштабах
The analysis of peculiarities of the spatial distribution of the amplitudes of some harmonics
of time series spectra of the air ground temperature above the Northern Eurasia reveals their
intraspectral variability not only in time, but also in space. This feature indicates a fractal-wave
structure of the spectral variability of the processes and the fields in time. The obtained results
allow us to assume a similar structure of the variability in space.
Разрабатываемый авторами метод внутриспектрального анализа (ВСА) [1–3] может быть
использован в исследованиях закономерностей изменчивости характеристик спектральной
структуры (т. е. ритмодинамики) природных процессов не только по времени, но и по прост-
ранству. Ряд предположений, сделанных в связи с этим в статье [3], сводится к тому, что
для квазипериодических процессов в атмосфере и гидросфере общий характер изменчи-
вости по времени и по пространству может быть подобным. Другими словами, если для
ритмодинамики по времени параметров какого-либо процесса характерны свойства внутри-
спектральной изменчивости (ВСИ) и фрактально-волновой структуры такой изменчивости
(ФВСИ), то эти свойства также должны наблюдаться и для пространственной изменчивос-
ти этих же параметров.
Предложенное в [3] понятие ФВСИ означает, что, если временная изменчивость процесса
на каком-либо масштабе может быть в основном сведена к суперпозиции группы несколь-
ких доминирующих квазипериодических колебаний, каждое из которых также может быть
ISSN 1025-6415 Доповiдi Нацiональної академiї наук України, 2007, №1 111
|