Аннотация_Конференция_Кондове_Альфред_Лоуренсе

РАЙНИРОВАНИЕ ТЕРРИТОРИИ ТАНЗАНИИ ПО ДАННЫМ СЕЗОННЫХ И
МЕСЯЧНЫХ СУММ ОСАДКОВ
Кондове Альфред Лоуренсе
Российский государственный гидрометеорологический университет, г Санкт-Петербург
Научный руководитель - к. физ-мат.н., доцент Ольга Георгиевна Анискина
Актуальность темы исследования. Районирование территории Танзании на несколько
климатических районов по данным сезонных и месячных сумм осадков позволит выявить
основные закономерности в распределении осадков и облегчить их прогноз.
Целью данной работы является выявление основных закономерностей в
пространственно-временном распределении осадков и упрощение процесса прогноза
осадков.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
i) Провести районирование территории Танзании.
Количество осадков в восточной Африке характеризуется большой пространственной и
временной изменчивостью из-за сложного рельефа, наличия больших внутренних озер
(таких как Виктория, Ньяса, Танганьика), влияния Индийского океана на востоке, а также
особенностей циркуляции синоптического масштаба (таких как внутритропическая зона
конвергенции (ВЗК), муссонная циркуляция) и мезомасштабной циркуляцией [1].
Эти особенности обусловливают климатические различия в количестве осадков, режим
которых меняется от влажных до засушливых районов, где серьезные метеорологические
засухи и малое количество осадков являются постоянной угрозой жизни [2].
В качестве исходных данных были использованы месячные данные по осадкам с 15
станций, имеющие измерения в период с 1960 по 2012 гг., полученные из Танзанийского
Метеорологического Агентства.
Процедура кластеризации сделана с помощью неиерархического метода кластерного
анализа K-средних процедура, в которой проводится анализ дисперсии. В данной работе
мы предлагали, что территорию Танзании можно разделить на четыре региона.
В ходе данного исследования была проведена кластеризация среднемесячных сумм
осадков для каждого месяца, полученные результаты, обработанные в GRADS, в качестве
примеры см. Альфред_рисунки для января месяца, сезон с Марта по Май (МАМ) и
Октября по Декабрь (ОНД). На всех рисунках сохраняется следующий порядок
определения расстояния: а) расстояние, б) сумма абсолютных разностей, в) максимальная
разница, г) расстояние Махаланобиса, д) абсолютное значение косинус угла между
векторами, е) угол в радианах (0, р) между линиями через центр, определяемые векторами,
ж) коэффициент корреляции, и) абсолютное значение коэффициента корреляции, к)
количество точных совпадений.
Станции обозначены симболами, одинаковые симболы принадлежат к одному кластеру.
Анализ результатов процедуры кластеризации см. Альфред_рисунки по данным января,
при априори заданном количестве кластеров равным четырём (K=4) , не позволяет с
большой уверенностью разделить территорию Танзании, так как нет большой
согласованности между результатами. Кроме того, большинство результатов
кластеризации не совпадают с классическим разделением территории Танзании на
климатические регионы [3].
1
Совпадение с классическим разделением примерно происходит, только если мера
расстояния определяется с помощью угла в радианах (0, р) между линиями через центр
определяемые векторами (рисунок е). В этом случае можно выделить три стандартных
климатических района.
Анализ результатов кластеризации территории Танзании по данным средних месячных
сумм осадков показал, что территорию Танзании можно разделить на три района.
В данном исследовании также кластеризации были подвергнуты данные сезонных сумм
осадков за сезон МАМ и ОНД. Результаты кластеризации см. Альфред_рисунки.
Анализ результатов кластеризации, для МАМ, позволяет сделать вывод о том, что
однозначного разделения не происходит. Но разделение можно провести с учётом
климатических и географических особенностей Танзании, также как было сделано ранее,
при таком подходе выделяется четыре региона.
В данной работе также были найдены парные коэффициенты корреляции между
станциями для сезонных сумм осадков также с целью районирования территории
Танзании. Анализ корреляционных связей сезонных сумм осадков между станциями для
сезона ОНД является статистическим значимым при уровне значимости 5%, где
критическое значение коэффициента корреляции по критерию Стьюдента (26%), кроме
метеостанций Танга и Занзибар, где тесной связи с другими станциями не существует и в
некоторой степени, метеостанция Иринга.
Анализ показал, что в основном коэффициенты корреляции сезонных (MAM) сумм
осадков между станциями не является статистическим значимым при уровне значимости
5%.
Таким образом, в данном исследовании территории Танзании была выделена на четыре
региона.
Выводы
Анализ результатов процедуры кластеризации по данным сезонных сумм осадков для
сезона МАМ, показали что, при K=4, можно выделить 4 климатические районы.
Другие месяцы (март-декабрь) и сезон ОНД не показали лучшую структуру
изменчивости осадков на Территории Танзании при K=4 и также при K=6.
Оценка корреляционной связи сезонных сумм осадков между станциями при уровне
значимости 5%, для сезона ОНД является статистическим значимыми, где критическое
значение коэффициента корреляции по критерию Стьюдента (26%), кроме метеостанций
Танга и Занзибар, где тесной связи с другими станциями не существует и в некоторой
степени, метеостанция Иринга.
Анализ показал, что в основном коэффициенты корреляции сезонных MAM сумм
осадков между станциями не является статистическим значимым при уровне значимости
5%.
Таким образом, учитывая, что на территории Танзании существует два сезона дождей,
сезон МАМ и ОНД, можно сделать вывод, что территории Танзании можно разделить на 4
районы.
Список литературы:
1. Ogallo L. J. The statistical prediction of East African rainfalls using quasi-biennial oscillation phases
information. Natural Science, 2, 1407-1416.
2. Ntale H. E Prediction of East Africa Seasonal Rainfall Using Simplex Canonical Correlation Analysis.
Journal of Climate 16:12, 2105-2112.
3. Кондове А.Л., Анискина О.Г. Гидродинамическое моделирование атмосферных процессов в Танзании.
//VI Всероссийская научно-практическая конференция апреля 2013 г., Сборник докладов Т.1.:c. 84-88.
2