WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 | 2 ||

После приведения ряда УМО к стационарному виду путем исключения трендовой компоненты, был выполнен гармонический анализ, который позволил выделить значимую годовую гармонику. Остальные гармоники по критерию Стьюдента оказались незначимыми. Вклад годовой гармоники в дисперсию ряда УМО составляет 3,6 %, а ее амплитуда – 4,13 мм. Таким образом, на вклад остаточной компоненты в колебания УМО, характеризующей случайные колебания, приходится 4,2 %, а стандартное отклонение ее равно 3,1 мм. Отсюда следует, что вклад в сезонно-межгодовые колебания УМО космогеофизических и геолого-геодинамических факторов в современных климатических условиях ничтожно мал, они практически полностью обусловлены соответствующими изменениями климата.

Для адаптивного прогноза использовалась модель Тейла-Вейджа, описывающая сезонные явления с линейным ростом. Отличительной чертой таких моделей служит возможность «подстраиваться» под изменения временного ряда, придавая больший вес (более высокую информационную ценность) тем наблюдениям, которые ближе к текущему моменту прогнозирования. В результате возможно построение самокорректирующихся моделей, способных учитывать результат прогноза, сделанного на предыдущем шаге. Скорость реакции модели на изменения в динамике процесса характеризует так называемый параметр адаптации. Этот параметр адаптации должен быть выбран таким образом, чтобы обеспечивалось адекватное отображение тенденции при одновременной фильтрации случайных отклонений. Подбор оптимального параметра адаптации осуществлялся по минимизации среднеквадратической ошибки модели на ретроспективном статистическом материале.

С целью удобства использования исходных альтиметрических данных в практических расчетах предварительно было осуществлено их среднемесячное осреднение. Вся выборка за 1993-2008 гг. (N=168) была разделена на зависимую (1993-2004 гг.) и независимую (2005-2008 гг.) части. По зависимой части осуществлялось построение самой модели и ее верификация, а независимые данные использовались для проверки прогнозов УМО. Результаты тестирования и опытных прогнозов среднемесячных значений УМО на независимых данных показали возможность прогноза сезонного хода УМО на 4 года, т.е. на 48 месяцев. В результате прогноза по адаптивной модели коэффициент детерминации 0,75 и ошибка 2,62 мм, а для детерминированного прогноза R2=0,73 и y(x)=2,86 мм.

Рассмотрены возможные изменения УМО в течение 2009-2012 гг. (рис. 5), рассчитанные по обеим моделям. В этом случае верификация моделей осуществлялась для выборки 1993-2008 гг. Нетрудно видеть, что обе модели дают согласованные оценки возможных изменений УМО. При этом даже скорость роста уровня примерно одинакова. Для детерминированной модели он соответствует зависимой выборке и составляет 3,26 мм/год, а для адаптивной модели – 3,54 мм/год. Итак, к 2013 г. УМО может повыситься на 13-14 мм по сравнению с 2009 г.

4,2 мм/год, а для испарения Tr = 3,6 мм/год, соответственно тренд в эффективном испарении оказывается отрицательным. Вследствие этого в течение 19802005 гг. происходил рост УМО со скоростью 0,6 мм/год, что соответствует км3/год. Корреляция рядов испарения и осадков с глобальной температурой воздуха составляет соответственно r=0,82 и r=0,80.

3. Впервые построена диагностическая модель средних годовых значений УМО по данным о компонентах вертикального влагообмена над океанами. Оптимальная модель включает 8 точек по эффективному испарению Еэф, относительно равномерно расположенных на акватории Мирового океана, причем в зоне АЦТ находится сразу три точки. На основе независимых данных Еэф за 1998-2005 гг. рассчитаны значения УМО до 2006 г. Сопоставление трендов в УМО, рассчитанного по модели и по альтиметрическим данным за период 1993-2006 гг. показало их хорошее соответствие (2,7 и 2,9 мм/год). Кроме того, вычисленные по модели значения УМО в период 1981-2000 гг. согласуются с оценками УМО Church et al. и Jevreeva et al., коэффициенты корреляции между ними соответственно равны 0,85 и 0,91.

4. Выполнен сравнительный анализ вклада разных факторов в рост уровня Мирового океана в конце ХХ в. (1980-1999 и 1990-2000 гг.) на основе уравнения пресноводного баланса океана. С учетом оценок трендов в эффективном испарении, материковом притоке вод, твердом и жидком стоке с Антарктиды и Гренландии, в таянии шельфовых ледников в Антарктиде и стерических колебаний уровня океана получены суммарные оценки тренда в УМО. Сравнение с оценками тренда УМО по альтиметрическим данным (1,9 мм/год за 1980-1999 и 2,3 мм/год за 1990-2000 гг.) показало, что невязка в первом случае составляет 0,2 мм/год, а во втором -0,3 мм/год, т.е. существенно меньше, чем аналогичные ошибки, полученные экспертами МГЭИК на основе изменений содержания воды в криофере и литосфере.

5. Установлено наличие высокой корреляции приповерхностной температуры воздуха (ПТВ) над океаном с УМО при его запаздывании относительно ПТВ на основе архива HadCrut3. В частности, в точке, расположенной вблизи побережья Японии ( = 32,5°с.ш., = 137,5° в.д.), корреляция температуры воздуха с УМО при его запаздывании относительно ПТВ не опускается ниже r=0,70 на всех сдвигах от 0 до 35 лет.

6. Впервые построена физико-статистическая модель прогноза УМО при запаздывании последнего относительно ПТВ. В результате расчета комплекса моделей для сдвигов от =0 до =33 лет установлено, что оптимальной в статистическом смысле является модель при запаздывании УМО на 21 год. Оценка прогностического тренда УМО до 2029 г. показала его небольшое уменьшение (Tr = 2,8 мм/год) по сравнению с трендом в начале XXI в. (Tr = 3,1 мм/год).

Можно полагать, что в ближайшие годы повышение УМО будет продолжаться с некоторым замедлением темпов роста по сравнению с началом XXI в.

7. Впервые построена адаптивная модель прогноза сезонной изменчивости УМО на 2009-2012 гг. на основе альтиметрических данных. С этой целью использована модель Тейла-Вейджа, описывающая сезонные явления с линейным ростом. Одновременно для сравнения рассматривалась «детерминированная» модель, состоящая из линейного тренда и годовой гармоники, описывающая % дисперсии исходного ряда УМО. Показано, что обе модели дают согласованные оценки возможных изменений УМО. Для детерминированной модели скорость роста УМО соответствует зависимой выборке и составляет 3,23 мм/год, а для адаптивной модели – 3,54 мм/год. Установлено, что адаптивная модель обладает более высокой точностью, так как дополнительно учитывает определенную часть дисперсии, сосредоточенной в случайной компоненте разложения. В результате расчетов выявлено, что по сравнению с 2009 г. УМО к 2013 г. может повыситься на 13-14 мм.

Список публикаций по теме диссертации Статьи в изданиях, входящих в Перечень ВАК 1. В.Н. Малинин, О.И. Шевчук. Эвстатические колебания уровня Мирового океана в современных климатических условиях // Изв. Рус. геогр. общества.

2008. Т.140. Вып.4. С. 20-30.

2. Клиге Р.К., Малинин В.Н., Шевчук О.И. Колебания уровня Мирового океана в ХХ столетии // Вестн. Моск. ун-та. Сер. 5. География. 2009. №1.

С. 7-14.

Материалы конференций 3. О.И. Шевчук. О проблеме мониторинга уровня Мирового океана // Сборник трудов международной школы-конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Изменение климата и окружающая среда». - СПб.: Гранд, 2005. – С. 235-239.

4. О.И. Шевчук. К анализу трендов уровня Мирового океана // Материалы итоговой сессии Ученого совета 25-26 января 2006 года. – СПб.: изд-во РГГМУ, 2006. – С. 63-64.

5. В.Н. Малинин, О.И. Шевчук. О прогнозе колебаний уровня Мирового океана на основе физико-статистической модели // Географическое образование и наука в России: история и современное состояние. Материалы международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 3-4 декабря 2008 г. – СПб.: изд-во СПбГУ, 2009. – (в печати).

6. Малинин В.Н., Гордеева С.М., Шевчук О.И. Статистический анализ изменчивости уровня Мирового океана по альтиметическим данным // География и геоэкология на современном этапе взаимодействия природы и общества: матлы Всерос. научн. конф. «СЕЛИВЕРСТОВСКИЕ ЧТЕНИЯ», Санкт-Петербург, 19-20 ноября 2009 г. – СПб.: СПбГУ, ВВМ, 2009. – С.56-61.

Статьи в периодических изданиях 7. Малинин В.Н., Гордеева С.М., Шевчук О.И. Изменчивость уровня Мирового океана за последние 140 лет // Учен. записки РГГМУ. 2007. Вып. 4. С.

125–131.

8. Малинин В.Н., Шевчук О.И. О возможных изменениях уровня мирового океана в ближайшие десятилетия // Общество. Среда. Развитие. 2009. №2. С.

172-180.

9. В.Н. Малинин, О.И. Шевчук. О прогнозе сезонного хода уровня Мирового океана // Фундаментальная и прикладная гидрофизика. 2009. № 3 (5). С.

25-32.

Pages:     | 1 | 2 ||



© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.