Многомерный статистический анализ гидрометеорологических полей Балтийского моря тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.28, кандидат географических наук Кох, Андрей Олегович

• Кох, Андрей Олегович
• кандидат географических наук
• 2004

Оглавление диссертации кандидат географических наук Кох, Андрей Олегович

Введение

Глава 1. Статистический анализ полей атмосферного давления

1.1 Исходные данные и методы их анализа

1.2 Сопоставление результатов статистического анализа атмосферного давления нескольких альтернативных массивов

1.2.1 Сравнение данных реанализа США и Швеции.

1.2.2 Поле давления по натурным и модельным данным.

1.3 Описание полей атмосферного давления с помощью методов многомерного статистического анализа

1.3.1 Когерентное описание изменчивости поля атмосферного давления

1.3.2 Компонентное описание годового хода поля атмосферного давления 25 1.3.3. Квантильный анализ 28 1.3.4 Описание пространственно-временной изменчивости атмосферного давления методом ЕОФ

Глава 2. Статистический анализ полей уровня

2.1. Описание исходных данных и методов их обработки

2.1.1 Гидродинамическая модель

2.1.2 Спутниковые данные

2.2 Сопоставление статистических характеристик колебаний уровня моря по результатам гидродинамического моделирования и по натурным данным

2.3 Описание полей положения уровенной поверхности методами многомерного статистического анализа

2.3.1 Когерентное описание изменчивости полей уровня

2.3.2 Компонентное описание годового хода поля уровня

2.3.3 Квантильный анализ

2.3.4 Естественные ортогональные функции полей уровня

2.3.5 Анализ спутниковых данных

Глава 3. Статистический анализ термохалиннон структуры вод

3.1 Исходные данные

3.2 Многомерный статистический анализ водных масс

3.2.1 Анализ вертикальных распределений T,S,p,

3.2.2 Анализ попарных распределений Т, S, р, Ог

3.2.3 Корреляционный анализ

3.2.4 Типизация совместных TSO распределений

3.2.5 Вероятностная модель многомерных вертикально-неоднородных нестационарных океанографических полей

3.2.6 Дискриминантный анализ совместной пространственно-временной изменчивости (T,S,p,0)

3.3 Синоптическая изменчивость вертикальной термической структуры

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Многомерный статистический анализ гидрометеорологических полей Балтийского моря»

Задача создания справочных пособий по режиму морей, омывающих берега нашей страны, является одной из основных в кругу задач гидрометеорологического обеспечения мореплавания и других видов деятельности, связанных с морем. Она решалась совместными усилиями организаций Госкомгидромета, в результате которых в рамках проекта «Моря СССР» с 1985 по 1995 гг. под общей редакцией Ф.С. Терзиева была подготовлена и опубликована серия монографий «Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР». В нее вошли научно-справочные пособия по гидрометеорологическому и гидрохимическому режиму Баренцева, Белого, Балтийского, Черного, Азовского, Каспийского, Аральского, Японского, Охотского и Берингова морей.

Для Балтийского моря создание практического справочного пособия по региональной океанографии проводилось совместно с проектом «Балтика». Этот проект был направлен на изучение Балтийского моря как единого географического объекта, а его основной целью было создание математической модели экосистемы моря и ее использования для оценки антропогенных воздействий. ГКНТ СССР назначил И.Н. Давидана научным руководителем, а Ленинградское (Санкт-Петербургское) отделение Государственного океанографического института (СПО ГОИН) - головной организацией проекта. С 1983 по 1997 гг. в рамках проекта «Балтика» подготовлен и опубликован цикл монографий «Проблемы исследований и математического моделирования экосистемы Балтийского моря» [44,45].

С начала подготовки пособий по морям СССР СПО ГОИН выступил в качестве организатора унифицированной обработки и анализа натурных данных и предложил в качестве эталона для такого пособия Балтийское море. Балтийское море является наиболее обеспеченным данными натурных измерений элементов гидрометеорологического режима, поэтому двухтомное справочное пособие по режиму Балтийского моря, составленное сотрудниками Санкт-Петербургского отделения Государственного океанографического института [14,15], отличается полнотой содержащейся в нем информации. СПО ГОИН приобрел опыт вероятностного анализа натурных данных как реализаций стационарных, периодически коррелированных, скалярных и векторных случайных процессов.

Методика анализа натурных данных, используемая как в проекте «Моря», так и в настоящей работе, основывается на представлении моря как элемента климатической системы. Климатической системой называется совокупность взаимодействующих между собой и обменивающихся энергией и веществом атмосферы, гидросферы, криосферы, литосферы и биосферы [35]. С точки зрения термодинамики климатическая система представляет собой неизолированную систему, состоящую из взаимодействующих друг с другом и с окружающей средой макроскопических подсистем, каждая из которых обладает чрезвычайно большим числом степеней свободы. Климатом называется статистический ансамбль состояний, проходимых системой атмосфера - океан - суша за промежуток времени в несколько десятилетий. Поскольку состояние системы суть многокомпонентные поля, математически климат определяется как многокомпонентное случайное поле. На основе этого определения климата в работе [46] дано определение режима моря как статистического ансамбля состояний, которые проходит система взаимосвязанных физических, химических и биологических процессов в диапазонах внутрисуточной, синоптической, сезонной и межгодовой изменчивости. Закономерности режима описываются в терминах вероятностных характеристик.

Информационная база океанологических величин, используемая при подготовке справочника [14,15], состоит из результатов натурных измерений на стандартной сети прибрежных гидрометеорологических станций, на отдельных рейдовых станциях, а также на плавмаяках в открытом море. При большом объеме и разнообразии по составу данных натурных измерений для этой информационной базы: подавляющее большинство данных представлены временными рядами океанологических величин в отдельных точках и на отдельных горизонтах, открытые части акватории слабо обеспечены данными, а имеющиеся здесь временные ряды некоторых элементов неэквидистантны.

Полученные результаты представлены в виде таблиц оценок функции и моментов распределения, спектральных характеристик процессов и соответствующих графиков и карт.

На сегодняшний день появилась необходимость в уточнении и дополнении наших знаний о гидрометеорологическом режиме Балтийского моря.

Балтийское море имеет свою специфику. Оно является мелководным (средняя глубина 48 м) внутриконтинентальным шельфовым бассейном с эстуарным типом циркуляции. Водообмен с Мировым океаном, осуществляемый лишь через узкие и мелкие проливы Скагеррак и Каттегат (ведущие в Северное море), замедлен: полное обновление воды может произойти в среднем за 30—50 лет. Эти особенности обусловливают чрезвычайную чувствительность Балтийского моря к антропогенному воздействию. Площадь бассейна Балтийского моря в 4 раза больше площади самого моря и составляет 1,75 млн. км2. Это густонаселенный район с высокой концентрацией промышленности и интенсивным сельским хозяйством. Основные промышленные центры и сельскохозяйственные районы непосредственно приурочены к прибрежной зоне, что еще более усиливает антропогенную нагрузку на море. В связи с назревшими экологическими проблемами был учрежден ряд международных программ по выработке принципов и норм безопасного использования природных ресурсов Балтики. Среди них можно выделить Хельсинскую Конвенцию (HELCOM) по предотвращению загрязнения морской среды Балтийского моря, проект BASYS, направленный на исследование восприимчивости экосистемы моря к внешним воздействиям, программа BALTEX, посвященная анализу и предсказанию глобальных изменений Балтийского региона, связанных с антропогенным воздействием. Однако ни в одной из этих и других программ не ставилось задачи использования данных гидродинамического моделирования в качестве информационной базы для описания гидрометеорологического режима моря.

Актуальность работы

В подпрограмме 10 Федеральной целевой программы «Мировой океан» «Создание единой системы информации об обстановке в Мировом океане» (ЕСИМО) с 1999 по 2007 гг. запланирована подготовка серии гидрометеорологических компьютерных справочников нового поколения. Задача этой программы - в удобном для пользователя виде представить в электронных справочных пособиях (ЭРСП) результаты исследований гидрометеорологического режима морей. Проект 4 настоящей подпрограммы посвящен подготовке электронного справочника по режиму Балтийского моря.

Подготовка режимных справочников осложнена несколькими обстоятельствами. На сегодняшний день принципиально не изменился состав наблюдений, а их объем даже несколько уменьшился по сравнению с положением на 60-80-е гг. XX в. Многосуточные станции, которые организовывались в рамках специальных экспедиций, и сезонные съемки выполняются эпизодически. В соответствии с Международной Конвенцией по мониторингу Балтийского моря продолжаются сезонные съемки на станциях международного Года Балтики (Baltic Year - BY), но состав наблюдений остается прежним. Наблюдения за уровнем моря на береговых и островных станциях и постах производятся, как и раньше.

В соответствии с таким положением возникла необходимость получения новой, более полной и систематичной гидрометеорологической информации. Это в первую очередь поля метеорологических характеристик, созданные по моделям реанализа с усвоением натурных данных. Во-вторых, это поля океанологических характеристик, рассчитанные по метеорологическим полям.

Различные гидродинамические модели, получившие применение у нас и за рубежом, . активно используются при изучении морских бассейнов, однако систематическое обобщение информации, получаемой при реализации этих моделей, не стало основой для подготовки режимных справочников. Статистический анализ полей гидрометеорологических характеристик в существующих на сегодняшний день справочниках не представлен, поэтому подготовка электронных версий морских справочников имеет 2 тенденции:

• перевести в электронный вид уже имеющуюся в опубликованных справочниках информацию, осуществив ее унификацию и визуализацию;

• проанализировать и обобщить накопленный материал модельных расчетов полей гидрометеорологических характеристик, пользуясь методами многомерного статистического анализа.

В соответствии с обозначенными направлениями работ по составлению справочных пособий Госкомгидромет утвердил 2 очереди приема результатов от организаций-исполнителей. Первая очередь завершилась 2002 годом, использование новых методов обобщения информации не предполагалось. Вторая очередь открылась 2003 годом. Ее новизна состоит во внедрении методов статистической обработки и представления данных более высокого уровня. Настоящая работа является развитием этого второго направления [72,73] на примере полей атмосферного давления, уровня моря, температуры, солености морской воды, концентрации растворенного кислорода в диапазонах межгодовой, сезонной и синоптической изменчивости применительно к Балтийскому морю.

Цель работы - дать статистическое описание характеристик гидрометеорологического режима Балтийского моря по натурным данным и модельным расчетам, пользуясь методами многомерного статистического анализа (МСА), и предложить способы представления обобщенной информации в электронном справочнике.

В названии работы подчеркивается специфика достижения поставленной цели -создание справочника исходя из гидрометеорологической информации, представленной ансамблями полей, на основе многомерного статистического анализа этих ансамблей. Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи:

1 Пользуясь результатами реанализа полей атмосферного давления, результатами расчетов по гидродинамической модели и данными натурных наблюдений создать ИБ для подготовки разделов компьютерного справочника Балтийского моря по режиму атмосферного давления, режиму уровня и термохалинной структуре вод.

2 Выбрать вероятностные характеристики для описания режима Балтийского моря, исходя из характерных особенностей гидрометеорологических полей и специфики исходных данных, и обосновать выбор методов их статистического оценивания.

3 Адаптировать имеющийся и создать новый пакет прикладных программ (ППП) для обработки используемых данных.

4 Выполнить MCA полей атмосферного давления, уровепной поверхности и вертикально-неоднородных полей гидролого-гидрохимических характеристик с целью их типизации.

5 Представить полученные результаты анализа в компактной и наглядной форме для помещения их в электронный справочник по режиму Балтийского моря.

Научная новизна:

• По данным двух массивов реанализа атмосферного давления дано статистическое описание полей атмосферного давления в области северо-запада Европы (Скандинавский полуостров, Балтийское море) с учетом их пространственной неоднородности. В справочнике по Балтийскому морю (Гидрометеорология., 1992 г.) закономерности годовой и сезонной изменчивости атмосферного давления даны по нескольким временным рядам в отдельных точках побережья, а также по данным разрозненных судовых наблюдений в открытом море. Синоптическая изменчивость не рассматривалась.

• С помощью гидродинамического моделирования создан ансамбль полей уровня Балтийского моря в узлах регулярной сеточной области в синоптические сроки за 16 лет (1979-1994 гг.), выполнено систематическое описание режима уровня для всей акватории Балтийского моря в терминах статистических характеристик в сезонном и межгодовом диапазонах изменчивости и дано соответствующее районирование моря. В справочнике по Балтийскому морю (Гидрометеорология., 1992 г.) закономерности колебаний уровня рассматривались лишь по временным рядам среднемесячных значений в прибрежной зоне моря. В открытом море оценка положения уровенной поверхности и ее изменчивости не рассматривалась, модельные расчеты и спутниковые данные не привлекались.

• На основе статистических взаимосвязей основных гидролого-гидрохимических параметров дана классификация вод Балтийского моря. В справочнике по Балтийскому морю (Гидрометеорология., 1994 г.) стратификация вод рассматривалась экспертно отдельно по каждому из параметров Т, S, р, Ог уравнения состояния, хотя эти переменные являются связанными не только между собой, но и с другими гидролого-гидрохимическими элементами водных масс. Предложенная классификация (Т, S, р, Ог) базируется на статистическом анализе связного четырехпараметрического неоднородного по вертикали и по горизонтали и нестационарного по сезонам поля.

• Предложены разделы компьютерного гидрометеорологического справочника Балтийского моря по режиму атмосферного давления, режиму уровня и термохалинной структуре вод для помещения его в сеть Internet.

На защиту выносятся следующие положения работы:

1. Закономерности пространственно-временной и межэлементной связности океанологических и метеорологических полей Балтийского моря с учетом их нестационарности и неоднородности.

2. Аппарат многомерного статистического анализа позволяет учесть пространственную связность гидрометеорологических полей, описать их пространственно-временную изменчивость и дать оценку межэлементной связности процессов и полей.

3. Результаты МСА многолетнего ансамбля гидрометеорологических полей Балтийского моря, созданного на основе модели общей циркуляции атмосферы с усвоением натурных данных и расчетов по гидродинамической модели, для описания режима моря.

Практическая значимость работы. В результате исследований оценена пространственно-временная изменчивость положения уровенной поверхности в открытых частях акватории Балтийского моря, дополняющая результаты прибрежных наблюдений. Эта информация является необходимой для безопасного осуществления хозяйственно-экономической деятельности на берегах Балтики, функционирования шельфовых сооружений и мореплавания. Произведенная классификация вод Балтийского моря на основе статистической взаимосвязи гидролого-гидрохимических характеристик будет учтена при организации и осуществлении экологического мониторинга моря в рамках подпрограммы ЕСИМО. Составлены разделы электронного справочника по атмосферному давлению, уровню, термохалинному режиму при выполнении проекта 4 подпрограммы ЕСИМО ФЦП «Мировой океан».

Личный вклад автора. Автором рассчитан массив полей уровня Балтийского моря на основе реанализа метеопараметров для многолетнего интервала в узлах регулярной сетки в синоптические сроки. Создана ИБ в виде системы полей и временных рядов для подготовки разделов гидрометеорологического компьютерного справочника Балтийского моря по режиму уровня, атмосферного давления и термохалинной структуры вод. Автором разработан ППП для статистического анализа ансамбля гидрометеорологических полей исходя из специфики исходных данных. Проведен статистический анализ ансамбля океанологических и метеорологических полей Балтийского моря и предложена географическая интерпретация полученных результатов.

Апробация работы. Основные положения и отдельные результаты работы обсуждались: на конференции молодых ученых «Гидродинамические методы прогноза погоды и исследования климата» в Санкт-Петербурге в 2001 г.; на постоянно действующем семинаре «Методы анализа и расчетов океанографических процессов» при океанографической комиссии Русского географического общества в Санкт-Петербурге в 2001 г.; на международной конференции балтийских океанографов (Baltic Sea Science Congress) в Стокгольме, Швеция, в 2001 г.; на конференции по результатам исследований в области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды в государствах -участниках СНГ, посвященной 10-летию образования Межгосударственного совета по гидрометеорологии, в Санкт-Петербурге в 2002 г.; на постоянно действующей сессии результатов работы молодых специалистов при СПО ГОИН в Санкт-Петербурге в 2003 г.; на международном семинаре по Океанографии среди аспирантов (Summer School for PhD students on Oceanography) в Виго, Испания, в 2003 г; на 5-ой Российской научно-технической конференции «Современное состояние и проблемы навигации и океанографии» в Санкт-Петербурге в 2004 г; на международном симпозиуме по Балтийскому морю (USA-Baltic International Symposium) в Клайпеде, Литва, в 2004 г; на конференции «Challenger Conference for Marine Science MS 2004» в Ливерпуле, Великобритания, в 2004 г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, 8 из которых - в соавторстве.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем диссертации составляет 140 страниц, включая 31 рисунок, 19 таблиц и 3 приложения. Список литературы составляет 85 наименований, в том числе 29 на иностранных языках. Приложения, которые представляют собой рекомендуемый автором вариант справочных материалов, включенных в ЭРСП, содержат 32 рисунка.

Заключение диссертации по теме «Океанология», Кох, Андрей Олегович

В заключение работы приведем основные выводы диссертации:

1. Для описания режима Балтийского моря как статистического ансамбля состояний, которые проходит система взаимосвязанных физических, химических и биологических процессов в диапазонах внутрисуточной, синоптической, сезонной и межгодовой изменчивости, необходимо использовать не только обобщенные натурные данные в виде системы временных рядов, но и данные в виде системы полей, полученной на основе реанализа метеорологической информации и модельных океанологических расчетов. Модель (2.1), использующая данные реанализа атмосферы в качестве входной информации, учитывает лишь некоторые из факторов, определяющих положение уровенной поверхности Балтийского моря, поэтому для получения достоверного ансамбля состояний уровенной поверхности на основе модельных расчетов требуется привлечение данных натурных наблюдений за уровнем, как контактных, так и бесконтактных.

2. Характерной особенностью гидрометеорологических процессов и полей является их пространственная, временная и межэлементная связность. Для ее статистического описания необходимо использовать как одноточечные моменты ) и ), так и двухточечные К^(Г, р ,t,x). Из-за многомерности этих характеристик для их оценивания требуется применять методы МСА, а для представления результатов этого анализа использовать ЕОФ, ККК, старплоты и другие. Разложение полей атмосферного давления и уровня на естественные ортогональные функции позволило оценить качественно и количественно их собственную пространственно-временную структуру. Эта структура с 90%-м приближением для давления и 84%-м приближением для уровня описывается тремя первыми собственными функциями. Пространственное распределение первой ЕОФ давления отражает крупномасштабную изменчивость, определяемую узлами поля давления, а распределение второй и третьей — зональными и меридиональными различиями. Максимум пространственной связности поля уровня приходится на открытую часть моря. Многомерный статистический анализ (T,S,0) подтвердил ранее предложенную в [14,15] типизацию водных масс Балтийского моря. Сочетание методов многомерного регрессионного анализа, канонических корреляций и кластер-анализа (в z,t,l-TexHHKax) позволяет статистически обосновать эту типизацию и открывает дальнейшие перспективы по увеличению количества привлекаемых для классификации элементов (например, рН, РО4-Р, NO3-N). Применение аппарата ДА к коэффициентам биортогональных разложений (3.16) позволяет утверждать о различии режима (T,S,0) в трех характерных районах Балтийского моря: Арконской впадине,

97

Южной Балтике (Борнхольмекая впадина), Центральной и Северной Балтике (Готландская, Северная, Ландсортская впадины).

3. Закономерности пространственно-временной изменчивости гидрометеорологических полей проявляются через изменение пространственных ареалов вероятностных характеристик временной изменчивости. Для описания этих закономерностей требуется использовать модель не только ПКСП (процессов), но и ПКСП (полей). Это обобщение модели требует учета характерных особенностей пространственно-временной ритмики. В работе показано, что для атмосферного давления и уровня моря компонентный метод оценивания вероятностных характеристик хотя и приводит к сжатию информации, но не дает наглядной картины. Когерентный метод для этих полей предпочтителен. Анализ полей оценок одноточечных моментов показал, что неоднородность полей атмосферного давления и уровня обусловлена пространственным различием синоптической изменчивости и ее сезонной модуляции, выражающейся в перераспределении градиентов средних и стандартных отклонений по районам и сезонам. Пространственное различие и сезонная модуляция синоптической изменчивости определяются совместным влиянием центров действия атмосферы: их пульсацией и миграцией в течение года. Пространственная перестройка поля атмосферного давления в течение года выражается в изменении его от слабоградиентного в теплый период к структуре с широтно-ориентированными изобарами с повышенным градиентом, направленным на север, в холодный период. При смене сезонов пространственная перестройка поля уровня выражается в усложнении топографии уровенной поверхности, смещении зон пространственных экстремумов и увеличении интенсификации колебаний уровня при переходе от лета к зиме.

4. Вероятностная неоднородность термохалинной структуры и связанных с ней гидрохимических показателей приводит к необходимости сочетания компонентного и когерентного подходов. В работе это достигается путем представления одноточечных и двухточечных моментов пространственно-временной структуры элементов термохалинного режима моря в одно-, двух- и трехмерном виде, а также путем разложения пространственно-временных полей гидролого-гидрохимических характеристик (с учетом их вертикальной неоднородности и годовой ритмики) по моно-и биортогональному базису.

5. Синоптическая изменчивость гидрометеорологических полей проявляется в форме возмущений, математической моделью которых является импульсное случайное поле (ИСП). Эти импульсы для поля атмосферного давления имеют вид движущихся барических образований (Zn, Az); для поля уровня моря — вид штормовых нагонов, сейш, волн Россби. Годовая ритмика проявляется в виде периодической модуляции вероятностных характеристик ИСП. В работе было показано, что синоптическая изменчивость полей атмосферного давления, уровня моря и вертикального поля температуры воды наиболее существенна в холодное время года. Синоптическая изменчивость поля уровня, максимальная в заливах, существенна также в открытых частях моря. Для разделения синоптической и межгодовой изменчивости температуры воды необходимо оперировать с оценками энтальпии элементов вертикальной стратификации. б. Использование новых видов информации (атмосферный реанализ, данные гидродинамического моделирования, спутниковая альтиметрия) приводит к необходимости их сопоставления как друг с другом, так и с традиционными натурными данными. В работе эта задача решалась на основе сопоставления оценок вероятностных характеристик уровня моря, полученных по ансамблям прибрежных наблюдений, модельных и спутниковых данных. Было показано, что данные модельных расчетов и прибрежных наблюдений приемлемы для оценки колебаний уровня в диапазоне изменчивости от синоптического до межгодового, а результаты спутниковых альтиметрических измерений позволяют оценить колебания уровня с периодом более 20 суток и выявить локальные аномалии уровенной поверхности, не воспроизводимые с помощью гидродинамического моделирования.

Список литературы диссертационного исследования кандидат географических наук Кох, Андрей Олегович, 2004 год

1. Андреев О.А., Соколов А.В. Численное моделирование динамики вод и переноса пассивной примеси в Невской губе// Метеорология и гидрология. 1989. - № 12.- С. 7885.

2. Бендат Д., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. - 540 с.

3. Боков В.Н. и др. Годовая ритмика колебаний уровня Балтийского моря// Тр. ГОИН. -2000. Вып. 207. - С. 103-112.

4. Бухановский А.В., Давидан И.Н., Иванов Н.Е., Рожков В.А. Гидрометеорологический компьютерный справочник Балтийского моря // Тр. ГОИН. 2002. - Вып. 208. - С. 76-95.

5. Бухановский А.В., Захарченко Е.Н., Иванов Н.Е., Клеванцов Ю.П., Рожков В.А. Вероятностный анализ и моделирование вертикально неоднородного океанологического поля. Навигация и океанография, 1999, №9, с. 73—91.

6. Бухановский А.В., Кох А.О. Дискриминантный анализ вод Балтийского моря// Труды конференции молодых ученых «Гидродинамические методы прогноза погоды и исследования климата», Санкт-Петербург, 19-21.06.2001 г. — СПб., 2002. С. 280-285.

7. Бухановский А.В., Кох А.О., Рожков В.А. и др. Статистический анализ водных масс Балтийского Моря// Труды ГОИН. 2002. - вып. 208. - С. 96-126.

8. Бухановский А.В., Макарова А.В. Статистический контроль термохалинного состояния водных масс// Вестник молодых ученых, сер. «Физические науки».- 2000.-№1.— С. 73-81.

9. Вольцингер Н.Е., Пясковский Р.В. Основные океанологические задачи теории мелкой воды.- Л.: Гидрометеоиздат, 1968.— 300 с.

10. Вольцингер Н.Е., Пясковский Р.В. Теория мелкой воды. Океанологические задачи и численные методы.- Л.: Гидрометеоиздат, 1977.— 207 с.

11. Гандин Л.С. О применении метода канонических корреляций в метеорологии// Труды ГТО. 1967. - вып. 208. - С. 5-22.

12. Герман В.Х., Левиков С.П. Вероятностный анализ и моделирование колебаний уровняморя. Л.: Гидрометеоиздат, 1988. - 230 с.135

13. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Т. III. Балтийское море. Вып. 1. СПб.: Гидрометеоиздат, 1992. - 450 с.

14. Гидрометеорология и гидрохимия морей СССР. Том III Балтийское море. Вып. 2 . СПб.: Гидрометеоиздат, 1994. - 434 с.

15. Груза Г.В. Ранькова Э.Я. Структура и изменчивость наблюдаемого климата. Температура воздуха Северного полушария. JI.: Гидрометеоиздат, 1980. - 72 с.

16. Гусев А.К., Кох А.О., Рожков В.А. Колебания уровня Балтийского моря// Труды ГОИН. -2004. вып. 210. - в печати.

17. Добровольский А.Д. Об определении водных масс// Океанология. 1961. - т.1, вып.1. - С. 12-24.

18. Драган Я.П., Рожков В.А., Яворский И.Н. Методы вероятностного анализа ритмики океанологических процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 319 с.

19. Иванов Н.Е., Клеванцов Ю.П., Макарова А.В., Рожков В.А. Пространственно-временная изменчивость гидрометеорологических полей и их экстремумы// Известия РГО. 2003. -вып. 4. - С. 23-45.

20. Калацкий В.И. Моделирование вертикальной термической структуры деятельного слоя океана. JL: Гидрометиздат, 1978. - 256 с.

21. Каменкович В.М. Основы динамики океана. JL: Гидрометеоиздат, 1973. - 240 с.

22. Ким Дж. и др. Факторный, дискриминантный и кластерный анализ. М.: Финансы и статистика, 1989. - 215 с.

23. Клеванцов Ю.П., Рожков В.А., Чернышева Е.С. Приливы, сейши и инерционные течения в Балтийском море// Тр. ГОИН. 2000. - Вып. 207. - С. 70-80.

24. Коновалов Г.В., Тарасенко Е.М. Импульсные случайные процессы в электросвязи. М.: Связь, 1973.-304 с.

25. Кох А.О., Смирнова А.И., Чернышева Е.С. Исследования структуры и динамики

26. Балтийского моря// Тезисы докладов Научной конференции по результатам исследованийв области гидрометеорологии и мониторинга загрязнения природной среды вгосударствах участниках СНГ, посвященной 10-летию образования136

27. Межгосударственного совета по гидрометеорологии, 23-26 апреля 2002г. Санкт-Петербург. СПб., 2002. - Секция 2. - С. 180-181.

28. Куни Ф.М. Статистическая физика и термодинамика. М., Наука, 1981. - 352 с.

29. Лагун В.Е., Романов В.Ф. Энергетика синоптических вихрей над океаном// Метеорология и гидрология. 1985. - № 2. - С.105-112.

30. Лагун В.Е., Язев А.И. Глобальное распределение и временная изменчивость параметров циклонических возмущений в атмосфере// Доклады РАН. 1994. - Т. 334, №5. - С. 642645.

31. Лазаренко Н.Н. Колебания уровня Балтийского моря // Тр. ГОИН. 1961. - Вып. 65. - С. 39-127.

32. Лаппо С.С., Гулев С.К., Рождественский А.Е. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан-атмосфера и энергоактивные области Мирового океана. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974. 185 с.

33. Мамаев О.И. Термохалинный анализ вод Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. -296 с.

34. Марчук Г.И. и др. Математические модели циркуляции в океане.- Новосибирск: Наука, 1980.-287 с.

35. Монин А.С. Введение в теорию климата. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 246 с.

36. Монин А.С., Каменкович В.М., Корт В.Г. Изменчивость Мирового океана. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 262 с.

37. Монин А.С., Яглом A.M. Статистическая гидромеханика. М.: Наука. - 4.1 - 1965. - 640 е., ч. 2-1967.-720 с.

38. Морочковский В.А., Рожков В.А., Смирнова А.И. Анализ межгодовой изменчивости и трендов гидрометеорологических процессов// Сб. Режимообразующие факторы, информационная база и методы ее анализа. Л. 1989. - С. 9-22.

39. Морской атлас, том И. Л.:Изд. Морского Генштаба, 1953. — 134 с.

40. Обухов A.M. Статистически однородные поля на сфере// УМН. — 1947. т.2, вып 2(18). -С.196-198.

41. Победоносцев С.В. Уровень моря и вертикальные движения побережий Балтийского моря// Сб. Изменения уровня моря.- М., 1982.- С. 294-305.

42. Привальский В.Е. Вынужденные колебания уровня Южной Балтики и их связь с изменениями атмосферного давления и ветра// ФАО. 1968. - Т.4, №10. - С. 1092-1100.

43. Привальский В.Е. О спектре нерегулярных колебаний уровня моря// Тр. ГОИН. 1970. -Вып. 103.-С. 74-86.

44. Проблемы исследования и математического моделирования экосистемы Балтийского моря: Экосистемные модели. Оценка современного состояния Финского залива/ ред. И.Н. Давидана, О.П. Савчука. СПб.: Гидрометеоиздат, 1997. - Вып.5. - 450 с.

45. Проблемы исследования и математического моделирования экосистемы Балтийского моря: Основные тенденции эволюции экосистемы/ ред. И.Н. Давидана и О.П. Савчука. СПб.: Гидрометеоиздат, 1989. Вып. 4. - 262 с.

46. Рожков В.А. Анализ натурных данных в проекте «Моря СССР»// Сб. Режимообразующие факторы, информационная база и методы ее анализа. Л., 1989. - С. 9-22.

47. Рожков В.А. Теория вероятностей случайных событий, величин и функций с гидрометеорологическими примерами. В 2-х кн. СПб.: Прогресс-погода, 1996. - 560 с.

48. Рожков В.А., Васильев В.Н. Применение цифровой вычислительной машины для аппроксимации дискретных полей// Тр. ГОИН. 1965. - вып. 86. - С. 112-123.

49. Сохрина Р.Ф., Челпанова О.М., Шарова В.Я. Давление воздуха, температура воздуха и атмосферные осадки Северного полушария. JL: Гидрометеоиздат, 1959. - 145 с.

50. Средний уровень Балтийского моря. J1.: изд. Гидрографического Управления ВМС, 1951.-96 с.

51. Стехновский Д.И. Барическое поле земного шара. М.: Гидрометеоиздат, 1962. - 187 с.

52. Сэге А. Ортогональные полиномы. М.: Физматгиз, 1962. - 500 с.

53. Тудрий В.Д., Колобов Н.В. Флуктуации циклонических процессов в северном полушарии Земли. Казань: Изд. Казанского университета, 1984. - 164 с.

54. Филиппов Д.М. Климатический анализ физических полей Атлантического и Тихого океанов. JL: Гидрометеоиздат, 1984. - 216 с.

55. Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. Л.: Гидрометеоиздат, 1974. - 568 с.

56. Шереметевская О.И. Естественные ортогональные функции полей уровня вдоль побережья Азовского и Балтийского морей// Тр. ГМЦ СССР. 1973. - Вып. 127. - С. 3446.

57. Andrejev О., Myrberg К., Andrejev А. & Perttila М. Hydrodynamic and Chemical Modelling of the Baltic Sea a Three-Dimensional Approach// Meri - Report Series of the Finnish Institute of Marine Research, No. - 2000. - 41 pp.

58. Bartlett M.S. Multivariate analysis// J. Roy. Stat. Soc. Suppl. 1947. - 9(B). - P.176-197.

59. Boukhanovsky A., Rozhkov V., Savchuk O., Koch A. et al. Statistical analysis of Baltic Sea waters// Abstract Vol. of Baltic Sea Science Congress, 22nd Conference of the Baltic Oceanographers, 25-29 November 2001. Stockholm, Sweden, 2001. - P.132.

60. Chamber J.M., Cleveland W.S., Kleiner B, Tukey P.A. Graphical methods for data analysis. -Belmont, CA: Wadsworth, 1983.- 134 pp.

61. Climatological Ice Atlas for the Baltic Sea, Kattegat, Skagerrak and Lake Vanern (1963-1979). -SMHI/FIMR, Norrkoping, 1982, 188 pp.

62. Davidan, I.N., Gusev, A.K., Savchuk, O.P., Chernyshova, E.S., et al. Representativity of seasonal surveys in the Baltic Sea// Proc. of III BASYS Annual Science Conf., Warnemunde, Germany, Paper SP 8-7, Sep. 20-22,1999. P. 83

63. Ducet, N., P.-Y. Le Traon, G. Reverdin. Global high resolution mapping of ocean circulation from TOPEX/Poseidon and ERS-1/2// J. Geophys. Res. 2000. - #105. - P.19477-19498.

64. Fennel W. & Neumann T. The mesoscale variability of nutrients plankton as seen in a coupled model// Dt. Hydrogr. 1996. - Z. 48/ - P. 49-71.

65. Gorczynsky W. Cisnienie powietrza w Polsce i w Europe. Warszawa, 1917. - 257 pp.

66. Gridded meteorological data. SMHI, Department of Oceanography, Goeteborg University. http://data.ecologv.su.se/Models/WeatherSMHI.html

67. Johnson R.A., Wichern D.W. Applied multivariate statistical analysis. Prentice-Hall International, Inc., London, 1992. - 642 pp.

68. Kalnay E., et al. The NCEP/NCAR 40-year Reanalysis Project// Bulletin of the American Meteorological Society. March 1996. - # 3. - 56 pp.

69. Kielmann J. Grundlagen und Anwendung ein numerischen Modells der geschichteten Ostsee. Teil 1 und 2// Berichte aus dem Institute fur Meereskunde an der Universitat Kiel. Kiel, 1981. - No. 87. - P. 67-84.

70. Klevanny K. Simulation of storm surges in the Baltic Sea using an integrated modelling system "CARDINAL"// Proc. Of the 19th Conf. of the Baltic Oceanogr. Sopot, Poland, 1994. - P. 328336.

71. Koch A. Model Information as a Base for Creating Sea-Regime Handbooks// Abstract Vol. of Challenger Conference for Marine Science: 2004, Liverpool, UK, 13-17 September 2004. -Liverpool, 2004. P. 164.

72. Krauss W. & Brugge B. Wind-produced water exchange between the deep basins of the Baltic Sea// J. Phys. Oceanogr. 1991. - #21. - P. 373-384.

73. Le Traon, P.-Y., F. Nadal, N. Ducet. An improved mapping method of multisatellite altimeter data// J. Atmos. Oceanic Technol. -1998. #15. - P. 522-534.

74. Liu Shiao-Kung, Leendertse J J. Multidimensional numerical modeling of estuaries and coastal seas// Adv. Hydrosci.- 1978 Vol.11- P. 95 - 164.

75. Lopatukhin L.J., Rozhkov V.A. et al. Estimation of extreme wind wave heights// JCOMM Technical Report. 2000. - N.9. - WMO/TD-N. 1041. - P.73.

76. Ogorodnikov V.A., Prigarin S.M. Numerical modelling of random processes and fields: algorithms and applications. VSP, Utrecht, the Netherlands, 1996. - 240 pp.

77. Simons T.J. Topographic and baroclinic circulations in the southwest Baltic// Berichte aus dem Institute fur Meereskunde an der Universitat Kiel. 1976. - No. 25. - P. 67-78.

78. Simons T.J. Wind-driven circulations in the southwest Baltic// Tellus. 1978. - #30. - P. 272283. ^

79. Sokolov, A.V., Andrejev, O.A., Wulff, F., Rodriguez-Medina, M. The Data Assimilation System for data analysis in the Baltic Sea. Contrib. Systems Ecol., Stockholm Univ., 1997. -№3. - 66 pp.

80. Tamsalu R. & Myrberg K. Ecosystem modelling in the Gulf of Finland. I. General features and the hydrodynamic prognostic model FINEST// Estuar. Coastal Shelf Sci. 1995. - #49. - 249273.

81. Toompuu A., Wulff F. Optimum spatial analysis of monitoring data on temperature, salinity and nutrient concentrations in the Baltic Proper// Environmental Monitoring and Assessment. -1992.-#43.-P. 283-308.

82. Wulff F., Rahm L., Rodriguez-Medina M. Long-term and regional variations in the Baltic Sea; 1972-1991// Finnish Marine Research. 1997. - # 262. - P. 35-50.