Введение к работе
Актуальность теми
Выбор темы обусловлен важностью изучения осадков для хозяйственной деятельности стран Африки и в частости республики Чад. Выпадение осадков на границе тропической зоны и зоны Сахели, где располагается республика Чад, отличается значительной неустойчивостью из года'в год. До настоящего времени это явление рассматривалось в мировой научной литературе в масштабе всей зоны Сахеля и в долгосрочном плапе. При этом сравнивались суммы осадков в разные годы с изменчивостью различных метеорологических и геофизических характеристик.
При этом оставался в стороне вопрос о причинах отсутствия и выпаде-шга дождей для каждого конкретного дня. Без изучения этих причин невозможно попять природу засух. Каждый год перед началом выпадения первого дождя создаются условия такие же как во время засухи, но в один год эти условия прерываются ливнями, а в другой год вообще не наблюдается дождей. Это значит, что требуется изучить физические условия выпадения тропических дождей. Наличие хорошо организованной метеорологической службы и географическое положение республики Чад позволяют произвести такое исследование.
Цели и задачи исследования
Работа была ориентирована на то, чтобы путем анализа закономерностей развития конвективных облаков получить условия выпадения из них тропических ливней, а затем на этой основе создать метод, который позволит рассчитывать в прогностических подразделениях метеорологического департамента республики Чад картину благоприятных для выпадения осадков условий по территории, используя общедоступные программно-аппаратные средства и минимальный комплект данных (приземную метеорологическую информацию).
Для достижения этой цели необходимо было решить следующие задачи:
1) Создать базу общегеографических и метеорологических данных по территории республики Чад и на основе полученных материалов характер, частоту и особенности территориального распределения опасных конвективных явлений и в том числе тропических ливней.
-
Изучить современные методы прогноза и параметризации конвективных осадков и выбрать наиболее подходящий в качестве основы с учетом специфики района и информационной освещенности.
-
Провести анализ аэрологических данных и выявить минимальный набор параметров для описания стратификации атмосферы при прогнозе над исследуемым районом.
-
Разработать комплект программных средств, позволяющих решать задачи прогноза параметров конвекции и ливней, с использованием только общедоступных пользовательских систем компьютерного сбора, обработки и наглядного представления данных.
-
Изучить условия выпадения осадков на рассматриваемой территории и разработать методику их диагноза и прогноза, а также получить способы оценки количества осадков по наземным данным.
Научная новизна
Научное значение работы состоит в том, что в пей доказана возможность применить простые модели стратификации тропосферы по температуре и влажности дня описания реальных метеорологических условий образования облаков и осадков. Эго позволило провести последовательный анализ сложного комплекса связей характеристик конвекции и получить необходимые условия выпадения тропических ливней в форме критериев, вычисляемых только по хорошо обеспеченным наблюдениями величинам. В результате удалось создать обоснованный метод статистической интерпретации использования приземных данных для оценок количества осадков.
Практическая значимость
Практическая значимость работы состоит в том, что она открывает возможность для получения прогностических оценок распределения суточных сумм осадков по территории Судапо-Сахельской зоны на основе прогноза приземных значений температуры и влажности. Полученные методы мо-іуг быть использованы также в целях уточнения характеристик приходной части водного баланса территории. Важно также, что в работе создана методика компьютерной интерпретации метеорологических данных с помощью универсальных и общедоступных пакетов программных средств.
Методика исследования и исходные данные
Методика исследования состояла в изучении научной литературы по вопросам организации компьютерных банков и распределенных баз метеорологических данных, методам математического описания конвективных явле-
пий и метеорологических условий тропической зоны, а также технической документации по программно-аппаратному обеспечению, используемому в метеорологических департаментах стран Сахсля. Затем были составлены запросы на данные, произведена фильтрация и компоновка полученных данных. Собранный материал охватывал пятилетний период ежедневными данными. Он был обработан с использованием программных средств, работающих под управлением Windows-95. Необходимые программные модули были написаны в виде приложений к Ехсе1-97 на языке VB6. Обработка данных в основном проводилась в среде Excel. Только на отдельных стадиях работы были применены пакеты статистического анализа (Statgraphics Plus, Statistica). Это обеспечивает переносимость разработанных программных средств в производственные условия.
Достоверность полученных результатов
Научная обоснованность выводов определяется тем, что они были корректно получены с помощью современных методов количественного компьютерного анализа на базе тщательно отобранных и адекватных объекту исследования методов описания исследуемых метеорологических явлений. Достоверность результатов подтверждается высокими оценками качества полученных зависимостей на большом обьеме независимых данных.
Апробация работы
Результаты работы были представлены в форме докладов на семинарах кафедры Прикладной метеорологии РГТМУ в 1997-1999 годах її на Итоговой сессии Ученого Совета РГТМУ 1999 года.
Структура и объем работы
Работа состоит из введения, пяти глава, заключения, списка литературы и трех приложений. Она изложена на /го страішцах, содержит 26 таблиц и 6 рисунков. Список литературы состоит из%> наименований.
