Введение к работе
Зависимость всех сфер жизни и деятельности человека от климата позволяет считать климатические исследования одной из актуальных задач современной науки. Наряду с анализом климатической изменчивости и построением прогностических моделей климата, как для отдельных регионов, так и в глобальном масштабе, возникает необходимость создания систем оперативного диагноза текущих изменений климата. Основной целью создания таких систем является своевременное оповещение планирующих и других народнохозяйственных организаций о текущем состоянии климата и наблюдающихся изменениях климатических параметров.
Актуальность работы. Существующие к настоящему времени системы получения обобщенной климатической информации (ежемесячники, справочники по климату и т.п.) могут предоставить потребителю необходимые данные с запаздыванием по отношению канализируемому периоду от трех месяцев до полутора и более лет, что часто приводит к потере ценности информации при ее использовании. В оперативном режиме климатическую информацию готовят в ГМЦ СССР (карты аномалий отдельных метеорологических величин) и во ВНИИГМИ-МЦД (бюллетени температурного режима различных районов СССР). В том и другом случае получение оперативной климатической информации основывается на широком использовании ручного труда при обработке данных. Применение ручных методов обработки обладает рядом существенных недостатков:
требует больших затрат людских ресурсов для ускорения процесса обработки информации;
не исключает возможности появления ошибок в результатах обработки;
ограничивает число климатических характеристик, которые можно получить на базе исходного материала;
— ограничивает область использования оперативной климатиче
ской информации (это следует из предыдущего пункта).
В настоящее время в связи с современным развитием сети телекоммуникационной связи и наличием высокопроизводительной вычислительной техники возникает необходимость создания систем оперативного диагноза текущих изменений климата на основе автоматизированной обработки данных.
— 1 —
Цели и задачи. Целью работы является решение трех основных задач:
-
обеспечение доступа к климатической информации в реальном масштабе времени;
-
восполнение существующего разрыва между климатическими данными, поступающими в режимном потоке и оперативными климатическими данными;
-
создание автоматизированных средств анализа и диагноза текущего состояния климата для целей обеспечения потребителей оперативными климатическими данными.
Метод и данные. Решение поставленных задач осуществлялось с использованием методов статистической обработки данных, в том числе, дисперсионного, корреляционного и регрессионного анализов. Исходными данными для анализа служили:
архив месячных данных по температуре и осадкам по 148 длин-норядным станциям СССР;
архив месячных данных по температуре и осадкам, подготовленный на основе телеграмм «Климат» по 896 станциям СССР (архив «Климат»);
месячные данные потребления электроэнергии по ОЭС «Центр».
Научная новизна. Получена количественная оценка связи потребления электроэнергии с площадными аномалиями месячной температуры воздуха.
Впервые исследованы статистические закономерности в изменчивости величин площадной дисперсии аномалий месячной температуры воздуха в зависимости от размеров рассматриваемого района, его географического положения и времени года.
Получена эмпирическая формула расчета дисперсий аномалий месячной температуры воздуха, осредненной по площади некоторого района, не требующая исходных рядов наблюдений.
Научно-практическая ценность. Практическая ценность работы определяется ее целенаправленностью: как работа в целом, так и отдельные научные исследования, проведенные в рамках работы, направлены на решение задач по проблеме климатического мониторинга, поставленных непосредственно практической деятельностью человека.
— 2 —
Впервые создана и введена в эксплуатацию автоматизированная система оперативной диагностики климата территории СССР на основе месячных данных о температуре воздуха и атмосферных осадках, входящих в состав телеграмм «Климат» и поступающих во ВНИИГМИ--МЦД с каналов связи. Разработанная система решает на практике все три задачи, поставленные в данной работе.
Модель связи потребления электроэнергии с площадными аномалиями месячной температуры воздуха по ОЭС «Центр» позволяет получать количественные оценки потребления электроэнергии в зависимости от изменений температуры воздуха в течение отопительного периода, что может быть использовано в учете потребления электроэнергии, а также при его планировании в случает использования прогностических величин температуры.
Эмпирическая формула расчета дисперсий площадных аномалий месячной температуры воздуха по различным районам территории СССР позволяет получить с достаточной степенью точности величину данного параметра, широкого используемого в диагностике климата для оценки степени аномальности температурного режима отдельных регионов..Причем, предложенная формула не требует наличия исходных рядов данных (на практике выполнение этого требования зачастую неосуществимо) и, следовательно, привлечения ЭВМ для их обработки.
Уже в настоящее время в научной и хозяйственной деятельности целого ряда учреждений и ведомств СССР используется обобщенная климатическая информация, получаемая на основе эксплуатации автоматизированной системы диагностики приземного климата территории СССР. Данная информация рассылается потребителям в виде бюллетеней, характеризующих состояние текущей климатической ситуации в различных пространственно-временных масштабах в предельно сжатые сроки. Так, например, срок доведения бюллетеней температурного режима территории СССР (месячных и квартальных) до центральных руководящих и планирующих органов (Госплан СССР, Госснаб СССР, ЦДУ ЕЭС СССР, Минэнерго СССР) составляет не более трех дней по окончании анализируемого периода.
Кроме того, отдельные виды климатической информации рассылаются в ряд НИУ Госкомгидромета и некоторые ВУЗы для ее дальнейшего использования в научно-исследовательских работах по исследованию и моделированию климата и в разработке долгосрочных прогнозов.
— 3 —
Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались: на постоянно действующем ежегодном объединенном семинаре «Диагноз текущего климата» (Ленинград, ГГО, 1983— —1988 гг.); на Всесоюзном совещании по вопросам улучшения информационной работы (Москва, ВДНХ, 1984 г.); на научном семинаре ОМК и ВПП (Москва, ГМЦ СССР, 1984 г.); на третьей международной конференции по статистической климатологии (Австрия, Вена, 1986 г.); на Всесоюзном совещании по прикладной климатологии и обеспечению климатической информацией (Ленинград, ГГО, 1988 г.); на Ученом совете и научных семинарах ВНИИГМИ-МЦД.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения, списка литературы, включающего 60 названий и приложений.
