Контрольная работа: Долгосрочный прогноз погоды

Среди них центры действия атмосферы (ЦДА), естественный синоптический район (е. с. р), естественный синоптический период (е. с. п), естественный синоптический сезон (е. с. с), элементарный синоптический процесс (э. с. п), ритмическая деятельность атмосферы, климатические реперы, фазы макропроцессов, аналог и т.д.

ЦДА - очаги трансформаций воздушных масс и значительных колебаний интенсивности барических образований вплоть до замены на обратную фазу (например, смена циклона антициклоном). В Европе существует 2 вида ЦДА Азорский и Полярный.

Естественный синоптический район - это значительная часть пространства северного полушария, в котором отмечаются специфические особенности развития синоптических процессов, связанные с характером теплообмена между океаном и материком. В северном полушарии принято выделять 3 е. с. р.:

1-й - от 500 з. д. до 900 в. д.

2-й - от 900 в. д. до 1650 в. д.

3-й - от 1650 в. д. до 500 з. д.

За южную границу всех районов принимают параллель 200 с. ш. В каждом из районов отмечают 2 очага изаномал (положительный и отрицательный). При этом изаномалы, это линии, разделяющие на карте зоны, где метеорологическая величина ожидается близкой к норме, выше нормы (положительный знак) и ниже нормы (отрицательный знак).

Естественный синоптический период - промежуток времени, в течение которого на пространстве е. с. р. наблюдается определенным образом ориентированный процесс при сохранении знака барического поля на пространстве е. с. р. Продолжительность е. с. п. составляет, как правило, 5-7 суток, хотя бывает и 9 суток. Сложность прогноза связана с тем. что начало и сроки е. с. п. на различных высотных уровнях и в смежных е. с. р. могут не совпадать.

Естественный синоптический сезон - это промежуток времени, в течение которого на пространстве е. с. р. сохраняется определенное соотношение воздействий на циркуляцию и погоду основных ЦДА. В первом и втором е. с. р. выделяют по 6 таких сезонов.

Элементарный синоптический процесс - процесс, в течение которого в пределах е. с. р. сохраняется неизменность направления основных теплых и холодных переносов воздуха при постоянстве географической локализации знака барического поля у земной поверхности и в нижней половине тропосфере. Во время э. с. п. сохраняется интенсивность и положение высотных фронтальных зон. э. с. п чаще всего длятся 2-4 суток, но иногда встречаются и 5-суточные. Один е. с. п. может включать в себя от одного до нескольких э. с. п.

Ритмическая деятельность атмосферы проявляется в повторении аналогичных и обратных им циркуляционных механизмов. Но цикл ее не замкнут, что приводит к необходимости выявления дополнительных реперных процессов в различных е. с. р. и е. с. с.

Климатические реперы - это атмосферных процессы, повторяющиеся в определенные периоды года. Поэтому для разработки месячных и сезонных прогнозов используют специальные таблицы повторяемости макропроцессов.

Макропроцессы - это последовательность е. с. п., прослеживающаяся на протяжении 30-40 дней и характеризующаяся определенными четкими особенностями барико-циркуляционного режима. Ряд е. с. п. внутри одного макропроцесса принято называть фазами макропроцесса.

Аналог - макросиноптическое положение или процесс, сходные по определенным признакам с первоначальным (из синоптического архива). Для прогноза целесообразнее использовать группу аналогов и учитывать данные о погоде в виде средних величин или вероятностных характеристик.

В соответствии с действующими руководящими документами (НАМС-86, Наставление по службе прогнозов) существуют определенные особенности в отношении терминологии и градаций, используемых для долгосрочных прогнозов погоды.

Долгосрочные прогнозы погоды разрабатываются с соблюдением порядка изложения и терминологии, принятых для краткосрочных прогнозов. При этом употребляются следующие градации:

для количества облачности: 7-10, 6-9, 4-7 баллов, преимущественно малооблачно, малооблачно;

для высоты нижней границы облаков: 100-200, 200-400, 300-600, 600-1000, 1000-1500, среднего яруса, верхнего яруса;

для горизонтальной видимости: 500-1500, 1-2, 2-4 и 4-10 км, более 10км.

Направление ветра указывается в пределах четверти горизонта. Скорость ветра и температура воздуха прогнозируется с интервалами 5 м/с и 50, соответственно.

4. Основные этапы развития марометеорологических исследований

4.1 Учет особенностей атмосферной циркуляции

Предсказания погоды по предшествующей синоптической обстановке Первые исследования в области гидрологических прогнозов, основанные на учете влияния атмосферных процессов, как известно, принадлежат В. Ю, Визе. Визе показал, что характер ледовой обстановки полярных морей нужно рассматривать как следствие интенсивности общей циркуляции атмосферы, так как характером циркуляции атмосферы определяется последующее тепловое и динамическое состояние воздушных масс, т.е. характер атмосферной циркуляции определяет температуру воздуха, скорость и направление ветра последующего периода. Эти исследования Визе производил путем просмотра и изучения карт среднемесячного и сезонного атмосферного давления воздуха, составленных для полярных морей отдельно для групп лет с легкой и с тяжелой деловитостью. Изучение таких карт позволило Визе, а затем и другим исследователям, установить очень важные особенности процессов атмосферной циркуляции, определяющих тот или иной характер ледовых условий указанных морей. Этот метод Визе назвал "методом барических шаблонов".

Сущность метода заключается в следующем: из всего ряда наблюдений выбираются те случаи, когда прогнозируемый элемент достигал максимального и минимального значения. Желательно также, чтобы в каждую группу входило несколько значений изучаемой величины, численные характеристики которых резко отклонялись бы от нормы. Затем для каждой из этих групп в соответствующие периоды времени (предшествующие прогнозируемому элементу) составляются карты средних изобар.

Эти карты, в зависимости от требований прогноза, составляются за месяцы, предшествующие месяцу (или декаде), для которого дается прогноз. При просмотре этих карт часто удается подметить резкие различия в барическом рельефе, которые и можно использовать в целях прогноза. Этот метод может быть эффективным, когда подмеченные различия встречаются во всех отдельных случаях (для отобранных наблюдений); различия эти должны быть однотипными, позволяющими установить четкий характер влияния, причем различия должны носить макро черты барического рельефа, так как в мелких деталях они могут оказаться чисто случайного характера. Иногда полезно построить шаблон для тех случаев, когда значение прогнозируемого элемента было близким к среднему многолетнему.

Например, используя метод шаблонов к условиям северных морей, можно установить, что синоптическая обстановка в месяцы, предшествующие ледообразованию, весьма хорошо определяет сроки первого появления льда. Если в октябре-ноябре месяцах в районе Финского залива и Белого моря преобладает перенос воздушных масс северо-западной и северной составляющей (рис.1), то сроки появления льда осуществляются раньше нормы (примерно в конце ноября).

Перенос воздушных масс в октябре-ноябре в годы раннего появления льда на северных морях.

Перенос воздушных масс в октябре-ноябре в годы позднего появления льда на северных морях.

Перенос воздушных масс в октябре-ноябре в годы, когда лед появляется на северных морях в сроки близкие к норме.