Аналіз динаміки приземної температури повітря на станціях Антарктиди

Риженко Є. О., ст. гр. МСГ-32б

Наукові керівники: Сущенко А. І., к. геогр. н., ас., Сєрга Е. М., к. геогр. н., доц.

Кафедра кліматології та фізики атмосфери

 

 

Щоб визначити та дослідити процеси, які є індикаторами змін клімату в різних кліматичних зонах Антарктиди і визначити можливості прогнозу їх динаміки у майбутньому, нами було проведено дослідження середньомісячної температури повітря за січень та липень в районі ст. «Академік Вернадський» та станції «Амундсен Скотт», оскільки, як відомо, температура повітря визначає характер і режим погоди, впливає на різні сфери діяльності людини.

Вихідними даними для проведення роботи була обрана середньомісячна температура повітря на стаціях «Академік Вернадський» та «Амундсен-Скотт» за період з 1957 по 2015 рр.

Первинною формою запису наших вихідних даних були прості статистичні ряди, значення в яких розташовані в хронологічному порядку.

Аналіз часових рядів дав змогу визначити тенденції в змінах середньомісячної температури повітря на ст. «Академік Вернадський» та «Амундсен-Скотт», які проявилися у лінійних трендах температури. у якості прикладу на рисунку 1 представлений часовий ряд середньомісячної температури повітря на ст. «Академік Вернадський».

Рисунок 1 – Часовий ряд середньомісячної температури повітря на ст. «Академік Вернадський» (січень)

На наступному етапі наші часові ряди були згруповані, та були знайдені основні характеристики та оцінки моментів розподілу середньомісячної температури повітря. У якості прикладу представлені розрахунки та значення статистичних оцінок моментів розподілу середньомісячної температури повітря на ст. «Амундсен-Скотт»

Табл. 1 – Основні характеристики та значення статистичних оцінок моментів розподілу середньомісячної температури повітря на ст. «Амундсен-Скотт» 

Як відомо згруповані ряди можуть бути представлені у графічному вигляді. У якості прикладу на рисунку представлений полігон розподілу середньомісячної температури повітря (ст. Амундсен-Скотт, липень).

Рисунок 2 – Полігон розподілу середньої місячної температури повітря  (ст. Амундсен-Скотт, липень)

Для випадкової величини закон розподілу є вичерпною характеристикою, оскільки дає можливість при доборі теоретичного розподілу визначити ймовірності розташування випадкової величини в заданому інтервалі, нижче або вище заданої межі. Реалізація алгоритму дослідження закону розподілу дає можливість стверджувати, що емпіричний розподіл середньомісячної температури повітря у січні на станціях «Академік Вернадський» та «Амундсен-Скотт» з ймовірністю 95% можна описати нормальним законом.

При дослідженні було виявлено, що до значення середньомісячної температури повітря на станції «Академік Вернадський» у липні на рівні значущості α=0, 05 можна підібрати третій тип розподілу Пірсона, але це припущення було відхилено після його перевірки за допомогою критерію Пірсона.

Також було з’ясовано, що емпіричний розподіл середньомісячної температури повітря на станції «Амундсен-Скотт» у січні та липні та на станції «Академік Вернадський» у січні підпорядковується нормальному закону на рівні значущості α=0, 05.

Для підібраних теоретичних законів були розраховані інтервальні теоретичні частоти та інтервальні ймовірності, на основі яких були побудовані функції розподілу. На наступному етапі був проведений розрахунок ймовірнісних характеристик, які можуть бути отримані аналітично на підставі функції розподілу.

Рисунок 3 – Полігон розподілу середньої місячної температури повітря  (ст. Амундсен-Скотт, липень)

Підібраний з ймовірністю 95% нормальний закон до середньомісячної температури повітря у січні на ст. «Амундсен-Скотт» дозволяє стверджувати, що в цей літній місяць температура повітря нижче -60, 6°С буде зустрічатися з меншою ймовірністю (38%), ніж ймовірність появи температури вище цього значення (62%).

 

1. Врублевська О. О., Катеруша Г. П., Миротворська Н. К. Кліматична обробка метеорологічних величин. – Одеса: ТЕС, 2004. – 152с.
2. Кліматичні стандартні норми (1961-1900 рр.). – К. : УкрНДГМІ-ЦГО, 2002. – 446 с.
3. Ліпінський В. М., Бабіченко В. М., Дячук В. А. та ін.. Клімат України. – К. : Вид-во Раєвського, 2003. – 108-133 с.
4. Школьний Є. П., Лоєва І. Д., Гончарова Л. Д., Обробка та аналіз гідрометеорологічної інформації: підручник. – К. Міносвіти України, 1999. – 600 с.