География и геология/2. Наблюдение, анализ и прогнозирование метеорологических условий

К.г.н., доц. Затула В.И. ¹, к.ф.-м.н., доц. Затула Н.И. ²

¹ Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, Украина

² Национальный авиационный университет, г. Киев, Украина

СЕЗОННЫЕ КОЛЕБАНИЯ НЕКОТОРЫХ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН НА ТЕРРИТОРИИ УКРАИНЫ

В климатической характеристике любой территории центральное место отводится не столько средним многолетним значениям метеорологических величин, сколько особенностям их изменения в течении года. Вместе с тем, даже разнообразие типов годового хода некоторых метеорологических величин свидетельствует о необходимости унифицированного подхода к его классификации.

Ниже будут изложены основные результаты изучения особенностей годового хода семи различных метеорологических величин в Украине с помощью метода гармонического анализа. В основу исследования положены средние месячные значения таких метеорологических величин, как температура и влажность воздуха, количество атмосферных осадков, атмосферное давление, скорость ветра за период 1961-1990 гг. При этом использованы данные наблюдений пяти метеорологических станций, расположенных в различных физико-географических условиях: на севере (Чернигов), юге (Одесса), западе (Львов) и востоке (Харьков) равнинной территории Украины, а также на станции Пожежевская в Украинских Карпатах.

Известно, что важнейшие особенности годовых колебаний метеорологической величины могут быть описаны с помощью амплитуды () и фазы () каждой из шести отдельных гармоник [1]. В табл. 1 представлены осредненные по станциям оценки их вклада () в формирование суммарной дисперсии средних месячных значений рассматриваемых величин.

Таблица 1. Средние оценки вклада отдельных гармоник в общую дисперсию годового хода некоторых метеорологических величин на метеорологических станциях Украины

Метеорологическая величина	Гармоника
	1-ая	2-ая	3-ья	4-ая	5-ая	6-ая
Температура воздуха	99,46	0,33	0,16	0,04	0,01	0,01
Количество осадков	46,48	43,45	3,24	0,89	5,06	0,88
Дефицит насыщения	96,23	2,34	0,79	0,39	0,17	0,07
Относительная влажность воздуха	76,62	5,74	8,30	6,58	2,30	0,46
Парциальное давление водяного пара	98,21	1,64	0,09	0,05	0,00	0,00
Атмосферное давление на уровне станции	76,96	7,98	9,45	0,86	3,88	0,88
Скорость ветра	91,40	1,86	5,17	0,25	1,04	0,29
В среднем	83,62	9,05	3,89	1,29	1,78	0,37

Из табл. 1 видно, что основной годовой гармоникой объясняется 99,5 % дисперсии температуры воздуха, 96,2 % дефицита насыщения и 98,2 % парциального давления водяного пара. Остальными гармониками этих величин можно пренебречь.

Как известно, годовой ход некоторых метеорологических величин характеризуется двумя максимумами и двумя минимумами значений. Такому ходу соответствует хорошо выраженная полугодовая гармоника. В случае атмосферных осадков ее вклад (43,5 %) не уступает вкладу первой гармоники (46,5 %), а для Харькова и Одессы становится преобладающим фактором: 57 % и 73 %, соответственно. Заметное влияние эта гармоника оказывает и на сезонные изменения атмосферного давления (8,0 %) и относительной влажности воздуха (5,7 %).

Четвертая гармоника (с периодом 3 мес.) существенно влияет только на относительную влажность воздуха (6,6 %), а пятая (с периодом 2,4 мес.) – на годовое распределение атмосферных осадков (5,1 %). Последнюю шестую гармонику можно не принимать во внимание во всех рассмотренных случаях.

Таким образом, с увеличением порядка гармоники ее роль, как правило, снижается. Существенный вклад сразу нескольких гармоник старшего порядка возможен только при ослаблении вклада первой гармоники до уровня 75-80 % и ниже (см. табл. 1).

Фаза первой гармоники определяет время наступления максимума и минимума годового хода большинства рассматриваемых величин. Однако, в случае атмосферных осадков необходимо учитывать также параметры полугодовой гармоники.

Амплитуда первой гармоники обычно лучше других коррелирует с амплитудой годового хода соответствующей метеорологической величины и зависит от географического положения пункта наблюдения. Существенны, а во многих случаях даже более, чем значительны различия амплитуды температуры воздуха, количества осадков, скорости ветра, дефицита насыщения и относительной влажности воздуха на равнинных станциях и в горах. Как правило, достаточно четко прослеживаются закономерные изменения этого показателя в широтном и меридиональном направлениях.

Вместе с тем, физические причины, обуславливающие наличие или отсутствие тех или иных периодичностей в сезонных колебаниях метеорологических величин не всегда очевидны и нуждаются в дополнительном исследовании, выходящем за рамки настоящей работы.

Литература:

1. Исаев А.А. Статистика в метеорологии и климатологии. – М.: Изд-во МГУ. – 1988. – 248 с.