3 роки тому
Немає коментарів

Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.

Впервые в СССР метод кривых вероятностей был использован П. А. Барановым в 1923 г. для изучения вероятности наступления низких температур в Крыму. Впоследствии этот метод был де­тально разработан применительно к агроклиматическим показа­телям. В настоящее время он широко вошел в практику климати­ческих и агроклиматических расчетов в виде номограмм и таблиц вероятностей явлений для ряда элементов, помещенных в справоч­никах по климату СССР и в областных агроклиматических спра­вочниках.

Впервые номограммы для осадков построил в 40-х годах Н. Н. Иванов. В дальнейшем А. Н. Лебедев детально исследовал способы построения кривых обеспеченности различных климатиче­ских элементов и разработал методику построения номограмм обеспеченности.

Вероятность любой климатической или агроклиматической ха­рактеристики рассчитывают по длинному ряду наблюдений (не менее 20—25 лет). Большая устойчивость типов кривых в прост­ранстве позволяет использовать их для значительной по площади территории и для тех станций, у которых нет достаточного много­летнего материала, но они находятся в одном климатическом рай­оне со станциями, имеющими длинный ряд наблюдений.

Расчет кривых вероятностей можно проводить несколькими способами в зависимости от характера изменчивости элемента, который определяет форму кривой вероятности.

Для симметричных кривых (к которым относятся кривые дат перехода температуры воздуха через определенные уровни, дат заморозков, сумм температур, продолжительности периодов с температурой разного уровня и т. д.) можно использовать формулу квадратического отклонения:

где сумма d2 — сумма квадратов отклонений от средней величины, п — число лет наблюдений.

Для асимметричных кривых (кривые количества осадков, ГТК или число дней с определенными явлениями) можно использовать формулу Г. А. Алексеева:

где т — порядковый номер члена ряда, п — число лет или число наблюдений в ряду, Р — суммарная вероятность. Этой более об­щей формулой можно пользоваться и для симметричных кривых.

В качестве примера рассмотрим рас­чет кривой вероятности по величине о для даты последнего заморозка (станция Василевичи, табл. 35).

Суммарная вероятность наступления безморозного периода, подсчитанная по величине о, приведена в табл. 36, по дан­ным которой вычерчена кривая вероят­ности на рис. 56.

Кривая вероятности наступления безморозного периода весной

Кривая вероятности наступления безморозного периода весной

Для расчета кривой вероятности ис­пользован коэффициент к среднему зна­чению а (первая строка табл. 36) и средняя дата наступления безморозного периода, вероятность которой в случае симметричной кривой равна 50% (табл. 36). Умножая а на коэффициент, соответствующий, например, вероятности 30% (0,52X15,1=8 дням) и алгебраи­чески суммируя полученную величину со средней датой, получим 23 апреля, или симметрично для 70% — 9 мая.

Большим преимуществом определения кривой вероятности по о является возможность картирования величины о, сравнения от­дельных кривых между собой, осреднения величин для ряда стан­ций при небольших колебаниях ее значений в пределах 1—2 еди­ниц (в приведенном примере — дней).

По осредненному для ряда станций значению а строят ряд кри­вых обеспеченности для большого района. Их используют для по­строения номограммы (рис. 57) или составления таблицы вероят­ности метеорологического элемента в зависимости от средней. Це­лесообразность составления таблиц «позднее или раннее» или «более или менее» указанной величины определяется задачей составления таблицы. В зависимости от названия таблицы вероятности распре­деляют от 100 до 0% или от 0 до 100 %.

Номограмма для расчета возможной длительности безморозного периода по различным средним

Номограмма для расчета возможной длительности безморозного периода по различным средним

Распределение вероятностей должно строго соответствовать названию таблицы. В табл. 37 и 38 приведены значения суммар­ной вероятности дат наступления и окончания безморозного пе­риода при разных средних датах.

Построение кривых вероятностей и составление таблиц дли­тельности безморозного периода, сумм температур, дат перехода температуры воздуха через соответствующие пределы и т. д. про­изводится по той же схеме, как показано в табл. 35—38.

В таблицах вероятности длительности безморозного периода и сумм температур за 95% вероятности следует принять наимень­шее значение соответствующего параметра.

Учитывая важность подобных расчетов, остановимся более подробно на смысловом значении табл. 36 и 37. При средней дате 1 мая заморозки в Василевичах не оканчиваются ранее 26 марта. Ежегодно наступление безморозного периода с 4 июня обеспечено здесь на 100%. 1 мая они заканчиваются в половине всех лет. Обычно наиболее часто сроки начала безморозного периода колеб­лются в пределах вероятности от 20 до 80%, т. е. для станции Василевичи между 18 апреля и 14 мая заморозки заканчиваются в 6 годах из 10.

В орошаемых оазисах и в городах за счет повышения темпе­ратуры воздуха ночью величина о уменьшается на один- два дня, причем кривая вероятности становится более крутой. В долинах и котловинах, т. е. в условиях горного рельефа, величина о меня­ется в пределах ± (2—3) дня.

Рассмотрим пример расчета кривой вероятности для осадков. В табл. 39 показан расчет величин Р, соответствующая кривая вероятности представлена на рис. 58. Для составления таблицы вероятностей в зависимости от средней в этом случае предвари­тельно строится номограмма (рис. 59), для которой необходимо иметь подсчет вероятностей для ряда станций с разным средним количеством осадков. Такой расчет проводится по осредненной для данной территории кривой вероятности. Номограмма строится в прямоугольных координатах. По вертикаль­ной оси откладываются средние значения элемента (осадки), по горизонтальной оси наносятся данные за весь период наблюдений. Для соответствующего зна­чения вероятностей прово­дится прямая или плавная кривая.

Интегральная кривая распределения осадков

Интегральная кривая распределения осадков

Номограмма для расчета месячных сумм осадков различной обеспеченности

Номограмма для расчета месячных сумм осадков различной обеспеченности

С построенной номограм­мы снимаются соответствую­щие значения обеспеченно­сти элемента, используемые далее для составления табл. 40.

Преимуществом такой номограммы является возможность ха­рактеристики на одном графике структуры средних многолетних величин для большой территории во времени и пространстве. Длина наклонных линий показывает, как исследуемый элемент изменяется по территории, а ширина в границах 5 и 95% обеспе­ченности указывает на изменчивость элемента во времени.

Такие номограммы, построенные для большой территории (с одинаковым генезисом климата) по небольшому числу стан­ций, более или менее равномерно расположенных, дают возмож­ность по средней величине судить об изменчивости данного эле­мента на любой станции.