Исследование наблюдаемых изменений амплитуды первой гармоники рядов суточных сумм осадков на территории России

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

По данным станций метеонаблюдений проведена оценка статистической значимости величин амплитуды первой гармоники рядов среднемноголетних суточных сумм осадков на территории России за 1961–2020 гг. и их изменений в 1991–2020 гг. по сравнению с периодом 1961–1990 гг. Показано, что на большей части станций первая гармоника имеет достоверное значение, отличное от шумового, кроме одиннадцати станций в южных регионах Европейской части России. Выявлено, что в среднем по России наблюдается достоверное уменьшение амплитуд первой гармоники рядов суточных сумм осадков. Выполнен анализ пространственного распределения исследуемых величин и продемонстрировано наличие обширных областей с их однородным характером.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

И. О. Попов

Институт глобального климата и экологии им. академика Ю.А. Израэля; Институт географии Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: igor_o_popov@mail.ru
Россия, Москва; Москва

Е. Н. Попова

Институт географии Российской Академии наук

Email: en_popova@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Strangeways I. Precipitation. Theory, Measurement and Distribution. Cambridge University Press. 2007. doi: 10.1017/CBO9780511535772.
  2. Хромов С. П., Петросянц М. А. Метеорология и климатология. М.: Издательство Московского Университета, 2012. 582 с.
  3. Markham C. G. Seasonality of Precipitation in the United States // Annals of the Association of American Geographers. 1970. T. 60. V. 3. P. 593–597.
  4. Imteaz M. A., Hossain I. Climate Change Impacts on ‘Seasonality Index’ and its Potential Implications on Rainwater Savings // Water Resource Manage. 2023. V. 37. P. 2593–2606. doi: 10.1007/s11269-022-03320-z.
  5. Лайонс Р. Цифровая обработка сигналов. М.: “Бином”, 2006. 656 с.
  6. Nasser R. A., Hedayat F. Rainfall Forecasting Using Fourier Series // Journal of Civil Engineering and Architecture. 2012. V. 6. № 9. P. 1258–1262. doi: 10.17265/1934-7359/2012.09.019.
  7. Villarreal F. J. G., Mendoza V. I. M. Fast Fourier transform analysis of precipitation data for the Colorado river basin // Proceedings of the 37th IAHR World Congress (Kuala Lumpur, Malaysia, August 13–18, 2017). P. 5639–5645.
  8. Ussalu J. L. M., Bassrei A. Climate dynamics of southern region of Mozambique: statistics and Fourier analysis // Revista Brasileira de Climatologia. 2021. V. 29. P. 134–156. DOI: http://dx.doi.org/10.5380/rbclima.v29i0.75088
  9. Morales J. E., Poveda G. Diurnally driven scaling properties of Amazonian rainfall fields: Fourier spectra and order-q statistical moments // Journal of Geophysical Research. 2009. V. 114. P. 1–10. D11104, doi: 10.1029/2008JD011281
  10. Marshall G. J. On the annual and semi-annual cycles of precipitation across Antarctica // International Journal of Climatology. 2009. V. 29. № 15. P. 2298–2308. doi: 10.1002/joc.1810.
  11. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / под ред. В.М. Катцова; Росгидромет. СПб.: “Наукоемкие технологии”, 2022. 676 с.
  12. Popova E. N., Popov I. O., Semenov S. M. Assessment of Variations in the Annual Sum of Active Temperatures and Total Precipitation during the Vegetation Period in Russia and Neighboring Countries // Russian Meteorology and Hydrology. 2018. V. 43. № 6. P. 412–417.
  13. Золина О. Г., Булыгина О. Н. Современная климатическая изменчивость характеристик экстремальных осадков в России // Фундаментальная и прикладная климатология. 2016. Т. 1. С. 84–103. doi: 10.21513/2410-8758-2016-1-84-103
  14. Aleshina M. A., Semenov V. A, Chernokulsky A. V. A link between surface air temperature and extreme precipitation over Russia from station and reanalysis data // Environmental Research Letters. 2021. V. 16. № 10. 105004. doi: 10.1088/1748-9326/ac1cba.
  15. Попов И. О., Попова Е. Н. Анализ изменения режима осадков на территории Российской Федерации во второй половине 20–начале 21 века с применением байесовской оценки параметров марковской цепи // Доклады Российской Академии наук. Науки о Земле. 2022. Т. 502. № 1. С. 38–44. doi: 10.31857/S2686739722010054.
  16. Zolina O., Simmer C., Gulev S. K., Kollet S. Changing structure of European precipitation: Longer wet periods leading to more abundant rainfalls // Geophysical Research Letters. 2010. V. 37. L06704. doi: 10.1029/2010GL042468.
  17. Pruscha H. Statistical Analysis of Climate Series. Berlin; Heidelberg: Springer, 2013. 176 p. doi: 10.1007/978-3-642-32084-2.
  18. Brockwell P. J., Davis R. A. Time Series: Theory and Methods. New York, N.Y.: Springer, 1991. 580 p. doi: 10.1007/978-1-4419-0320-4.
  19. Roe G. H. Orographic Precipitation // Annual Review of Earth and Planetary Sciences. 2005. V. 33. P. 645–671. doi: 10.1146/annurev.earth.33.092203.122541.
  20. Wang B., Li X., Huang Y., Zhai G. Decadal trends of the annual amplitude of global precipitation // Atmospheric Science Letters. 2016. V. 17. P. 96–101. doi: 10.1002/asl2.631.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Графики годового хода среднемноголетних суточных сумм осадков за период 1961–2020 гг. (синяя линия) и хода первой гармоники (оранжевая линия). Данные для станций: (а) WMO 22324 (Умба, 66°41ʹ с. ш., 34°21ʹ в. д.), (б) WMO 27037 (Вологда, 59°19ʹ с. ш, 39°55ʹ в. д.), (в) WMO 34866 (Яшкуль, 46°11ʹ с. ш., 45°21ʹ в. д.), (г) WMO 23867 (Ларьяк, 61°06ʹ с. ш., 80°15ʹ в. д.), (д) WMO 29974 (Оленья Речка, 52°48ʹ с. ш., 93°14ʹ в. д.), (е) WMO 31909 (Терней, 45°0ʹ с. ш., 136°36ʹ в. д.). На оси абсцисс обозначены даты начала соответствующих месяцев.

Скачать (713KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Пространственное распределение значений амплитуд первой гармоники ряда среднемноголетних суточных сумм осадков за период 1961–2020 гг. Условные обозначения: 1 – станции со статистически значимой амплитудой, 2 – станции со статистически незначимой амплитудой.

Скачать (410KB)
Метаданные
4. Рис. 3. (а) – гистограммы (1, 2) и ядерные оценки (3, 4) распределений значений амплитуд первой гармоники рядов среднемноголетних суточных сумм осадков для периодов 1961–1990 гг. (1, 3) и 1991–2020 гг (2, 4). (б) – гистограмма (1) и ядерная оценка (2) распределения изменений значений амплитуд первой гармоники среднемноголетних суточных сумм осадков за период 1991–2020 гг. по сравнению с периодом 1961–1990 гг.

Скачать (226KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Пространственное распределение значений разностей амплитуд первой гармоники рядов среднемноголетних суточных сумм осадков за периоды 1991–2020 и 1961–1990 гг. Условные обозначения: 1 – станции со статистически значимым увеличением амплитуды, 2 – станции со статистически значимым уменьшением амплитуды, 3 – станции со статистически значимой амплитудой первой гармоники за период 1961–2020 гг., 4 – станции со статистически незначимой амплитудой первой гармоники за период 1961–2020 гг.

Скачать (448KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024