Объективная классификация и статистическое моделирование метеорологических полей в пограничном слое атмосферы для Западной Сибири тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 25.00.29, кандидат физико-математических наук Ломакина, Наталья Яковлевна

• Ломакина, Наталья Яковлевна
• кандидат физико-математических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Ломакина, Наталья Яковлевна

Введение.

Глава 1. Состояние исследований в области физико-статистического анализа, классификации и моделирования метеорологических полей в пограничном слое атмосферы.

1.1. Современное состояние исследований в области объективной классификации климатов и прикладного климатического районирования.

1.2. Современное'состояние исследований в области физико-статистического моделирования вертикальной структуры метеорологических полей.

1.3. Состояние исследований в области объективной классификации климатов, физико-статистического анализа и моделирования метеорологических полей в пограничном слое атмосферы.

Глава 2. Характеристика исходного материала и методические аспекты его статистической обработки

2.1. Характеристика исходного материала.

2.2. Методика первичной обработки данных температурно-ветрового Р зондирования.

2.2.1. Автоматизированная обработка и преобразование аэрологических данных, поступающих в виде бюллетеней КН

2.2.2. Формирование выходной аэрологической информации для ее статистического обобщения.

2.3. Банк аэрологических данных для накопления массивов первичной информации, ее контроля и статистической обработки

2.3.1. Структура и основные функции банка аэрологических данных.

2.3.2. Алгоритмы расчета статистических характеристик вертикальных профилей метеорологических величин.

Глава З. Особенности вертикальной статистической структуры полей температуры, влажности и ветра в пограничном слое атмосферы Западной Сибири

3.1. Общая характеристика пограничного слоя атмосферы.

3.2. Общие закономерности и особенности вертикального распределения средней температуры, влажности воздуха и ветра в пограничном слое атмосферы Западной Сибири.

3.2.1. Основные черты вертикального распределения средней температуры и влажности воздуха.

3.2.2. Особенности вертикального распределения средней скорости зонального и меридионального ветра.

3.3. Особенности вертикального распределения изменчивости температуры, влажности воздуха и ветра в пограничном слое атмосферы

Западной Сибири.

3.3.1. Некоторые особенности вертикального распределения изменчивости температуры и влажности воздуха.

3.3.2. Особенности вертикального распределения изменчивости зонального и меридионального ветра.

3.4. Особенности межуровенных корреляционных связей температуры, влажности воздуха и ветра в пограничном слое атмосферы

Западной Сибири.

3.4.1. Межуровенные корреляционные связи температуры и влажности.

3.4.2. Межуровенные корреляционные связи зональной и меридиональной составляющих скорости ветра.

3.5. Некоторые особенности взаимно-корреляцилнных связей температуры, влажности воздуха и ветра.

3.5.1. Взаимно-корреляционные связи температуры и влажности воздуха.

3.5.2. Взаимно-корреляционные связи температуры и влажности воздуха с зональным и меридиональным ветром.

3.5.3. Взаимно-корреляционные связи зонального и меридионального ветра.

Глава 4. Оптимальное представление вертикальных профилей температуры, влажности и ветра с помощью естественных ортогональных функций.

4.1. Некоторые методические аспекты получения естественных ортогональных составляющих и их применение для уплотнения статистической информации

4.2. Представление вертикальной структуры случайных полей с помощью собственных элементов корреляционных матриц.

4.2.1. Представление вертикальных профилей температуры и влажности с помощью собственных элементов корреляционных матриц

4.2.2. Представление вертикальных профилей ортогональных составляющих скорости ветра с помощью собственных элементов корреляционных матриц.

Глава 5. Объективная классификация и физико-статистическое моделирование полей температуры, влажности и ветра в пограничном слое атмосферы.

5.1. Методология объективной классификации и физико-статистического моделирования метеорологических полей в пограничном слое атмосферы.

5.1.1 Методика и алгоритмы объективной классификации климатов пограничного слоя атмосферы и климатического районирования территорий отдельных регионов.

5.1.1.1. Методика объективной таксономической классификации и климатического районирования по режиму пограничного слоя атмосферы

5.1.1.2. Алгоритмы объективного климатического районирования территории Западной Сибири

5.1.2. Методика построения локальных физико-статистических моделей пограничного слоя атмосферы.

5.2. Объективная классификация и физико-статистическое моделирование полей температуры, влажности и ветра в пограничном слое атмосферы

5.2.1. Объективное климатическое районирование территории

Западной Сибири

5.2.2. Локальные физико-статистические модели пограничного слоя атмосферы.

5.2.2.1. Локальные физико-статистические модели пограничного слоя атмосферы для зимнего периода

5.2.2.2. Локальные физико-статистические модели пограничного слоя атмосферы для летнего периода.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Объективная классификация и статистическое моделирование метеорологических полей в пограничном слое атмосферы для Западной Сибири»

Решение широкого круга научных и прикладных задач, связанных с исследованием и моделированием мезоклиматов, с разработкой и применением систем лазерного дистанционного зондирования параметров окружающей среды, с оценкой условий распространения в атмосфере электромагнитного (в том числе оптического) излучения заданного спектрального диапазона, с интерпретацией спутникового многоспектральных измерений и т.п., настоятельно требует существенного углубления наших знаний о вертикальной статистической структуре метеорологических полей (и в первую очередь, полей температуры, влажности и ветра) в пограничном слое атмосферы (ПСА). При этом эффективность решения всех указанных задач в значительной мере определяется степенью адекватности статистического описания метеорологических полей, которая зависит от соответствия получаемых статистик (средних, дисперсий, корреляционных функций) определенному месту, времени года, слою атмосферы и т.д. Кроме того, статистические данные, используемые в интересах решения прикладных задач, должны быть ограниченными по своему объему, поскольку это удобно для их практического использования. Поэтому совершенно-очевидно, что априорные статистические данные должны быть одновременно адекватными, малыми по своему объему и охватывать значительные по площади территории (отдельные районы или регионы в целом).

В связи с таким положением для реализации перечисленных выше задач необходимо разработать особые принципы оптимального сжатия и преобразования статистической информации, которые учитывали бы естественную изменчивость исследуемого метеорологического поля. Одним из возможных и наиболее эффективных способов решения такой проблемы является модельное представление параметров состояния атмосферы (в том числе и ее пограничного слоя); позволяющее описать на основе ограниченных данных ее особенности в пределах отдельных регионов или выявленных (одним из способов) однородных физико-географических районов.

В общем случае задачу модельного представления параметров состояния атмосферы можно сформулировать как задачу объективной классификации климатов и их количественное описание с помощью некоторой малопараметрической модели, разрабатываемой по данным эмпирических наблюдений для каждого из выявленных квазиоднородных (или однородных) районов. Реализация этой задачи сводится к таким основным этапам, как:

- физико-статистический анализ вертикальной структуры метеорологических полей;

- объективная классификация метеорологических объектов (в нашем случае мезоклиматов) по совокупности признаков, характеризующих их состояние;

- климатическое районирование заданной территории на основе выбранной методики классификации, осуществляемое по ограниченному количеству признаков, с целью выделения на ней сравнительно небольшого числа однородных районов (они являются однородными по отношению к атмосферным процессам, определяющим изменчивость рассматриваемого поля);

- построение для каждого из выявленных однородных районов одной физико-статистической (климатической) модели высотного распределения- метеорологических величин, представленной одним профилем средних значений и дисперсий и одной осредненной корреляционной матрицей или одним базисом, составленным из главных собственных элементов этой матрицы.

Все выше сказанное подчеркивает важность скорейшего получения адекватной статистической информации о вертикальной статистической структуре метеорологических полей (и, в первую очередь, полей температуры, влажности и ветра) в пограничном слое атмосферы, которая учитывала бы случайный характер изменения метеорологических величин в пространстве и времени, была бы ограниченной по своему объему и удобной для практического использования. Это тем более важно сделать также и потому, что многочисленные обобщающие работы по исследованию и моделированию статистической структуры метеорологических полей (например, [35, 120]) были направлены главным образом на изучение структуры метеорологических полей в свободной атмосфере и детально не касались пограничного слоя, атмосферы, свойства которого в основном определяются динамическими и термическими воздействиями земной поверхности. Вследствие этого статистическая- структура метеорологических полей в пограничном слое атмосферы еще исследована недостаточно, особенно в таком мало освещенном (в климатическом отношении) регионе, как Западная Сибирь.

Решение этой проблемы требует проведения климатического районирования территории Западной Сибири и построения для пограничного слоя атмосферы малопараметрических физико-статистических моделей, которые адекватно представляют его вертикальную структуру.

Таким образом, актуальность настоящей диссертационной работы обусловлена следующим:

- отсутствием исследований по физико-статистическому анализу, объективной классификации и статистическому моделированию вертикальной структуры пограничного слоя атмосферы для территории Западной Сибири;

- необходимостью разработки более совершенных методов классификации и климатического районирования полей метеорологических величин (и в первую очередь полей температуры, влажности и ветра) в области мезомасштаба;

- необходимостью метеорологической поддержки прикладных задач, связанных с использованием данных о физическом состоянии пограничного слоя атмосферы.

В соответствии с вышесказанным, цель, диссертационной работы состоит в разработке методов и проведении комплексного физико-статистического анализа, объективной классификации и моделирования вертикальной структуры пограничного слоя атмосферы для территории Западной Сибири.

Для достижения поставленной цели были решены следующие задачи:

1. Проанализированы существующие подходы к решению проблемы объективной классификации, климатического районирования и статистического моделирования вертикальной структуры метеорологических полей;

2. Разработан и сформирован банк аэрологических данных, содержащий набор вертикальных профилей метеорологических величин (давления, температуры, влажности, зональной и меридиональной составляющих скорости ветра), полученных для 8 станций радиозондирования Западной Сибири;

3. Проведен анализ вертикальной статистической структуры полей температуры, ф влажности и ветра пограничного слоя атмосферы для территории Западной Сибири;

4. Разработана методика объективной классификации климатов пограничного слоя атмосферы применительно к климатическому районированию территории Западной Сибири и физико-статистическому моделированию вертикальной структуры метеорологических полей;

5. На основе объективной классификации проведено климатическое районирование и построены локальные физико-статистические модели вертикального распределения температуры, влажности и ветра для пограничного слоя атмосферы Западной Сибири.

В качестве методов исследования при решении поставленных задач были использованы методы математической статистики, теории разложения случайных функций по естественным ортогональным составляющим, многомерного анализа, проводимые с применением реальных радиозондовых измерений.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Выполненный детальный физико-статистический анализ вертикальной структуры полей температуры, влажности и ветра в пограничном слое атмосферы Западной Сибири на основе всего имеющегося обширного статистического материала и с высоким разрешением по вертикали (от 100 м) позволяет существенно уточнить общие закономерности и выявить локальные особенности высотного распределения указанных метеорологических величин над рассматриваемым регионом.

2. Разработанная оригинальная методика объективной классификации климатов пограничного слоя атмосферы, основанная на использовании специальных критериев сходства профилей математических ожиданий и главных собственных элементов обобщенных корреляционных матриц температуры, влажности и ветра, может быть использована для надежного климатического районирования территорий в области мезомасштаба.

3. Проведенное (на основе разработанной методики объективной классификации) физически обоснованное климатическое районирование территории Западной Сибири по температурно-влажностному и ветровому режиму пограничного слоя атмосферы, а также построенные адекватные локальные физико-статистические модели пригодны для эффективного практического использования- при решении задач метеорологии, климатологии, атмосферной оптики, дистанционного зондирования окружающей среды.

Научная новизна-работы. В диссертационной работе впервые:

1. Выполнен комплексный климатический анализ высотного распределения температуры, влажности воздуха и ветра в пограничном слое атмосферы Западной Сибири с помощью совокупности одномерных и многомерных статистических характеристик с большим разрешением по высоте на основе всей аэрологической информации, включающей в себя и многолетние данные, полученные для особых точек.

2. Разработана и реализована оригинальная методика объективной классификации климатов пограничного слоя атмосферы, которая является усовершенствованной по сравнению с методикой объективной классификации метеорологических полей в свободной атмосфере северного полушария, разработанной B.C. Комаровым, и отличается от нее дополнительным применением специальных критериев сходства профилей математических ожиданий и использованием главных собственных элементов обобщенных корреляционных матриц.

3. Проведено (на основе результатов объективной классификации) климатическое районирование территории Западной Сибири по температурно-влажностному и ветровому режиму пограничного слоя атмосферы и построены для выявленных однородных районов локальные физико-статистические модели высотного распределения температуры, влажности и ветра, каждая из которых статистически значимо отличается от моделей, полученных для соседних районов, и обладает существенными преимуществами перед региональными моделями, построенными ранее B.C. Комаровым для территории Западной Сибири.

Указанные результаты диссертационных исследований в совокупности выносятся на защиту как решение актуальной научной задачи - объективной классификации, климатического районирования и статистического моделирования вертикальной структуры метеорологических полей для пограничного слоя атмосферы Западной Сибири.

Научная и,практическая значимость работы определяется тем, что проведенное климатическое районирование и построенные локальные физико-статистические модели высотного распределения температуры, влажности и ветра могут быть использованы для достоверной оценки параметров состояния атмосферы в области мезомасштаба (и в первую очередь, над неосвещенной метеорологической информацией территорией) в интересах решения задач метеорологии, климатологии и оптики атмосферы.

Обоснованность и достоверность полученных в диссертационной работе результатов обусловлена корректным использованием современного математического аппарата и подтверждается данными реальных радиозондовых измерений, сравнением с результатами других авторов и всем имеющимся эмпиричеf > ским материалом.

Апробация и публикации результатов работы. Результаты диссертации докладывались и получили одобрение на XII и XIII Международных симпозиумах «Оптика атмосферы и океана. Физика атмосферы» (Томск, 2005 и 2006 гг.), на XI, XIII и XIV Рабочих группах «Аэрозоли Сибири» (Томск, 2004, 2006 и 2007 гг.), на VII Сибирском совещании по климато-экологическому мониторингу (Томск, 2007 г.).

Результаты исследований были использованы при подготовке монографии «Статистические модели пограничного слоя атмосферы Западной Сибири» Изд-во ИОА СО РАН, 2008 г. [67], а также изложены в 8 статьях и 5 тезисах докладов.

Личный вклад автора. Результаты, представленные в работе получены при непосредственном участии автора, либо самостоятельно. Автором самостоятельно разработан и сформирован банк аэрологических данных, проведены статистические расчеты и анализ вертикальной статистической структуры полей температуры, влажности и ветра в пограничном слое атмосферы Западной Сибири. Методика объективной классификации климатов ПСА разработана совместно с B.C. Комаровым. На основе объективной классификации автором самостоятельно проведено климатическое районирование и построены, локальные физико-статистические модели вертикального распределения температуры, влажности и ветра для пограничного слоя атмосферы Западной Сибири.

Структура м объем работы

Представляемая, диссертационная работа состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Полный объем диссертации составляет 156 страниц текста, содержащего 37 рисунков и 6 таблиц. Список литературы содержит 193 наименования, из них 52 на английском языке, 1 - на немецком.

Заключение диссертации по теме «Физика атмосферы и гидросферы», Ломакина, Наталья Яковлевна

Основные результаты диссертационной работы:

1. Предложена система методов обобщения аэрологической информации, учитывающая^ широкий комплекс статистических характеристик и использующая в исходной информационной'базе как данные стандартных изобарических уровней, так и данные особых точек, которая позволяет наиболее полно и адекватно охарактеризовать вертикальную структуру метеорологических полей в пограничном слое атмосферы.

2. Разработан и сформирован банк аэрологических данных, содержащий набор вертикальных профилей метеорологических величин (давления, температуры, влажности, зональной и меридиональной составляющих скорости ветра), предназначенный для архивации и систематизации многолетних аэрологических наблюдений, полученных для 8 станций радиозондирования станций Западной Сибири, а также их контроля и статистического анализа.

3. Выполнен физико-статистический анализ вертикальной структуры полей температуры, влажности и ветра в пограничном слое атмосферы Западной Сибири с большим разрешением по высоте (от 100 м) и на основе широкого комплекса статистических характеристик (средних, дисперсий, авто и взаимно-корреляционных функций, а также естественных ортогональных составляющих); учитывающих наиболее полно естественную изменчивость заданного метеорологического поля и-его зависимость, от различных атмосферных процессов (от мезо- до синоптического* масштаба). Проведенные исследования позволили не только уточнить общие закономерности, но-и выявить локальные особенности в высотном* распределении- указанных метеорологических величин, которые не были ранее вскрыты из-за малого числа взятых аэрологических станций и неиспользования данных особых точек.

4. Разработана и реализована оригинальная методика объективной классификации климатов пограничного слоя атмосферы, основанная на использовании специальных критериев сходства профилей математических ожиданий и главных собственных элементов обобщенных корреляционных матриц. На основе этой методики проведено физически- обоснованное климатическое районирование территории Западной- Сибири по температурно-влажностному и: ветровому режиму пограничного слоя атмосферы и выявлено ограниченное число однородных районов (4 - зимой и 4 - летом), внутри»которых структура.вариаций полей, указанных метеорологических величин- является, однородной относительно процессов мезо- и синоптического масштаба.

5. Построены для выявленных однородных районов локальные физико-статистические модели высотного распределения температуры, влажности и ветра, каждая из которых обладает существенными преимуществами перед региональными моделями B.C. Комарова [67], статистически значимо отличается» от моделей, полученных для соседних районов, является репрезентативной (с точки зрения надежного описания вертикальной статистической структуры полей температуры, влажности и ветра в каждой точке такого района) и пригодна для эффективного практического использования при-решении задач'метеорологии, климатологии, дистанционного зондирования окружающей среды и т.п.

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю Комарову Валерию- Сергеевичу за советы и рекомендации, своевременные замечания и полезную критику в процессе выполнения данной диссертационной, работы, а также Поповым Августине Ивановне и Юрию Борисовичу за, техническую помощь в реализации и подготовке программного обеспечения.

143

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Ломакина, Наталья Яковлевна, 2008 год

1. Алисов Б.П., Полтараус Б.В. Климатология. - М.: Изд-во МГУ, 1974. - 452 с.

2. Атлас удельной влажности свободной, атмосферы над Миром / Под ред. И.Г. Гутермана. М.: Гидрометеоиздат, 1980; - 99 с.

3. Атмосфера: Справочник (справочные данные, модели) / JL: Гидрометеоиздат, 1991/ 509 с.

4. Аэроклиматический; атлас характеристик ветра в свободной атмосфере над СССР. Том IV / Под ред. И.Г. Гутермана. М.: Гидрометеоиздат, 1973. - 109 с.

5. Багров Н.А. Аналитическое представление последовательности метеорологических полей посредством' естественных ортогональных составляющих. // Тр. ЦИП. -1959. Вып.74. С.3-74.

6. Белов П.Н., Борисенко Е.П., Панин Б.Д. Численные методы прогноза погоды. JL: Гидрометеоиздат, 1989. - 376 с.

7. Богачаев А. Опыт за объективна типизация климата в Болгария с приложение на ЕВМ // Хидрология и метеорология. 1980: - Вып. 29. - № 5. С. 17-21.

8. Болдырев В.Г. К вопросу об изменчивости собственных векторов и собственных чисел корреляционных матриц вертикальных профилей температуры // Тр. Гидрометцентра СССР. 1971. Вып.73. - С. 112-117.

9. Ю.Борисов А.А. Климатография Советского Союза. JL: Изд-во Ленинградского университета, 1970. - 311 с.

10. П.Вильфанд Р.М: Типизация полей* средней месячной температуры по территории СССР // Тр. ГМНИЦ СССР. 1978. - №. 209: - С. 73-79.

11. Витвицкий Г.Н. Зональность климата Земли. М.: Мысль, 1980.- 253 с.

12. Владимиров A.M., Ляхии Ю.И., Матвеев Л.Т., Орлов В.Г. Охрана окружающей среды. Л.: Гидрометеоиздат, 1991:. - 423 с:

13. Н.Воронцов П.А. Турбулентность и вертикальные токи в пограничном слое атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. - 296 с.

14. Гаврилова Л.А. Аэроклиматология (климат свободной атмосферы). Л.: Изд. Ленинградского ордена Ленина Политехнического института им. М.И Калинина, 1982. 155 с.

15. Гандин JI.С. Объективный- анализ метеорологических полей. -Л.: Гидрометеоиздат, 1963.-287 с.

16. Тандин Л.С., Каган Р.Л. Статистические методы интерпретации метеорологических данных. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.-359 с.

17. Тантмахер Ф.Р. Теория; матриц. М.: Наука, Главная редакция; физико-математической литературы, 1966. - 576 с.19;Гарифулин К.К. Изменчивость ветра в свободной атмосфере., Л.: Гидрометеоиздат, 1967.- 143 с.

18. Гордин В.Д. Математические задачи гидродинамического прогноза погоды. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. - 264 с.21 .ГОСТ 4401-8 V. Атмосферы! справочные. Параметры. -М.: Изд-во стандартов, 1981. -180с.

19. ГОСТ 24631-81. Атмосферы справочные. Параметры. -М.: ГК Стандартов, 1981. 30с.

20. Григорьев А.А., БудыкоМ.И. Классификация климатов СССР // Изв. АН СССР. -1959.-№3.-C.3-19.

21. Груза Г.В., Раньков Е.Я. О принципах автоматической;классификации-метеорологических объектов // Метеорология и гидрология; 1979. - N 2. - С. 12-22.

22. Груза Г.В., Рейтенбах Р.Г. Статистика и анализ гидрометеорологических данных. -Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 216 с.

23. Гутерман И.Г. Распределение ветра над северным полушарием. Л.: Гидрометеоиздат, 1965; - 245 с.

24. Диго С.М. Проектирование баз данных. М.: Финансы и статистика, 1988. - 370 с.

25. Домбковская Е.П. Некоторые характеристики вертикального, поля влажности над Северной Атлантикой// Л.: Тр. ГМЦ, 1971. -Вып.89. с. 111-118:

26. ДроздовО.А., .Васильев В.А., Кобышева Н.В., Раевская А.Н., Смекалова Л.К., Школьный Е.П: Климатология: Л;: Гидрометеоиздат, 1989. - 567 с.

27. Дюран Б., Оделл П. Кластерный анализ. М.: Статистика, 1978. - 128 с.

28. Жамбю И: Иерархический кластер-анализ и соответствия. М.: Финансы и статистика, 1988. - 373 е.

29. Жуков В.А., Полевой A.I I., Вигчснко А.Н., Даниелов С.А. Математические методы оценки агроклиматических ресурсов. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. - 207 с.

30. Зилитинкевич С.С. Динамика пограничного слоя атмосферы: Л.: Гидрометеоиздат, 1970. -292 с.

31. Золотокрылин А.Н., КоняевК.В., Эзау И.Н. Сравнения синоптической и формальной классификаций крупномасштабной циркуляции атмосферы северного полушария // Метеорология и гидрология. 1998. - №12. - С. 34-44.

32. Зуев В.Е., Комаров B.C. Статистические модели температуры и газовых компонент атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1986. - 264 с.

33. Иголкин В.Н. и др. Статистическая классификация, основанная на выборочных распределениях. Л.: изд. ЛГУ им. Жданова, 1978. - 104 с.

34. Ипполитов'И.И., Комаров B.C., Мицель А.А. Оптико-метеорологические модели атмосферы для моделирования лидарных измерений и расчета распространения радиации // Спектроскопические методы зондирования атмосферы. Новосибирск: Наука, 1985. - С.4-44.

35. Казакевич Д.И.Основы теории случайных функций и ее применение в гидрометеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. - 319 с.

36. Казначеева В.Д. Об автоматическом контроле данных измерений ветра в свободной атмосфере при обработке региональной аэрологической информации.// Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1974. - Вып.1. - С. 171-180.

37. Классификация и кластер / Под ред. Дж. Вэн Райзин / Пер. с англ. П.П.Кольцова. / Под ред. Журавлева Ю.И. М.: Мир, 1980. - 392 с.

38. Кобышева Н. В. Косвенные расчеты климатических характеристик. Л.: Гидрометеоиздат, 1971. - 191 с.

39. Кобышева Н.В., Ильина О.Б. Методы оценки и районирования климатических ресурсов Ленинградской области // Метеорология и гидрология. 2001. -№ 9. - С. 17-23.

40. Кобышева Н.В., Наровлянский Г.Я. Климатическая обработка метеорологической информации. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 295 с.

41. Код для передачи данных вертикального'Зондирования1 атмосферы КН-04 (FM-35; FM:36). Л.: Гидрометеоиздат, 1967. - 31 с.

42. Козулин К.Н. Возможности интерактивной оптимизации в задачах объективной классификации // Тр. ВНИИГМИ-МЦД: 1984. - Вып.109. - С. 58-63.

43. Козулин К.Н., Рейтенбах Р.Г. Объективная классификация полей приземного давления Северного полушария как алгоритмический аналог типизаций Вангенгейма // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1984. - Вып.109. - С. 30-50.

44. Комаров B.C. Статистическая структура поля влажности в свободной атмосфере над территорией СССР (монография). // Тр. НИИАК. 1971. - Вып.70. - 224 с.

45. Комаров B.C. Основные принципы и результаты климатического районирования территорий СССР методом многомерного анализа вертикальной структуры, метео' рологических полей в целях моделирования процессов реальной атмосферы // Тр.

46. НИИАК. 1972. - Вып.79. - С.54-75.

47. Комаров B.C. Малопараметрические вероятностные модели атмосферы по температуре и влажности для некоторых физико-географических районов. СССР // Тр. НИИАК. 1972. - Вып.79. - С.76-91.

48. Комаров B.C. О восстановлении вертикальных профилей температуры, в условиях облачной.атмосферы методом многомерной экстраполяции // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. -1974. Вып.9. - С.19-24.

49. Комаров B.C. Некоторые результаты оценки восстановления профиля температуры в подоблачном слое атмосферы по данным спутниковой информации и априорной статистики // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1977. - Вып.42. - С.22-26.

50. Комаров B.C. Статистическая структура полей температуры и влажности в пограничном слое и ее связь с процессами свободной атмосферы // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1978. - Вып. 38. - С. 3-35.

51. Комаров B.C. К вопросу о преобразовании гидромегеорологаческой информации в целях решения некоторых прикладных задач // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1979. - Вып.56. - С.33-39.

52. Комаров B.C. Статистика в приложении к задачам прикладной метеорологии. -Томск: Изд. СО РАН, 1997. 256 с.

53. Комаров B.C., АкселевичВ.И., Креминский А.В., Ломакина Н.Я. Региональные климатические модели высотного распределения температуры и ветра для пограничного слоя атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1995. - Т.8. - №12. - С.1855—1885.

54. Комаров B.C., Акселевич В.И., Креминский А.В., Матвиенко Г.Г. О применимости данных измерений ветрового лидара в исследованиях местного и регионального климатов. // Оптика атмосферы и океана. 1995. - Т.8. - №12. - С. 1851-1854.

55. Комаров B.C., Креминский А.В., Матвиенко Г.Г. Комплексный подход к решению задач спутникового ветрового зондирования в условиях облачной атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1994. - Т.7. - №11-12. - С.1563-1571.

56. Комаров B.C., Креминский А.В., Синева К.Я. Компьютерная информационная база региональных климатических моделей температуры и ветра для пограничного слоя атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 1996. - Т.9. - №4. - С. 484-488.

57. Комаров B.C., Ломакина Н.Я. Статистические модели высотного распределения, температуры, влажности и ветра для пограничного слоя атмосферы Западной Сибири // Оптика атмосферы и океана. 2007. - Т.20. - №11. - С. 1009-1012.

58. Комаров,В.С., Ломакина Н.Я. Статистическиемодели пограничного слоя атмосферы Западной Сибири. -Томск: Изд-во ИОА СО РАН, 2008. 221 с.

59. Комаров B.C., Ломакина Н.Я., Михайлов С.А. Статистические модели высотного распределения малых газовых составляющих атмосферы // Оптико-метеорологические исследования земной атмосферы. Новосибирск: Наука, 1987.'.-СЗ-16:

60. Комаров B.C., Михайлов С.А. Эмпирические ортогональные функциивысотного распределения озона // Изв. АН СССР: Физика атмосферы и океана; -1988: Т.24. - №Г. - С.66-73:

61. К6маров»В:С., Мусаелян/Б.Ш: Оточности восстановленияжовариационныхматриц•температуры с помощью;>главных компонент их разложения-по■ естественным ортогональным функция// Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1974. - Вып.9. - С. 30-40.

62. Комаров B.C., РеменсонВ.А. Состояние иразвитие моделей атмосферы для .решения задач атмосферной оптики// Оптика атмосферы. 1988. -, Т.1. -№7. - С.3-16.

63. Кондратьев К.Я., Тимофеев Ю.М. Термическое зондирование атмосферы со спутников. Л.: Гидрометеоиздат, 1970: 410 с.

64. Кондратьев К.Я., Тимофеев Ю.М. Метеорологическое зондирование атмосферы из космоса. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 280 с.

65. Копрова Л.И., Болдырев В;Г. О статистических характеристиках вертикальной; структуры полей температуры и влажности до больших высот // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1970: - №2. - С. 154-167.

66. Копрова Л.И., Малкевич М.С. Об эмпирических ортогональных функциях для оптимальной параметризации профилей температуры и влажности // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1965. - Т.1. -№1'. - С.151-163.

67. Коробов В.Б., Васильев Л.10. Климатическое районирование территорий эксперт-но-статистическими методами; Постановка задачи // Метеорология и гидрология. — 2004. № 6. - С.38-48.

68. Лазарева Н.А. Режим влажности в пограничном слое атмосферы по; экспериментальным, данным//Тр: ГШ.-1975: Выш362:-С. 119-1331'

69. Лайхтман Д.Л. Физика пограничного слоя атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат,.1970:.-253:;с.

70. Лаухин С.В., РеменсошВ.А, ШустергЛ:Г. Использование метода1 последовательной; кластеризации для классификации' метеорологических объектов // Mi: ВНИИГМИ-МЦД. Сер: Метеорология и климатология. 1981. - Вып. 9 (117). - С. 170-178.

71. Ломакина Н.Я. Объективная классификация, климатическое районирование и статистическое моделирование полей температуры, влажности и ветра в пограничном слое атмосферы Западной Сибири //14 рабочая группа «Аэрозоли Сибири». Томск, 2007. С. 29-30. .

72. Матвеев Л.Т. Курс общейч метеорологии. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1984.-751 с.

73. Математическая статистика / Под ред. A.M. Длина. М.: Изд. «Высшая школа», 1975.-398 с.

74. Мерцалова 0:Б. Методика расчета вертикальных корреляционных связей темпера1 туры и давления в свободной атмосфере и некоторые выводы из полученных результатов. // Тр. НИИАК. 1964. - Вып.ЗО; - С. 3-17.

75. Мерцалова 0:Б. Стандартизация .вертикальных корреляционных связей температуры над Северным полушарием // Тр. НИИАК. 1967. - Вып. 46. - С. 129-148.

76. Мещерская А.В., Руховец Л.В., ЮдинМ.И., Яковлева Н.И. Естественные составляющие метеорологических полей. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. - 199 с.

77. Милн-Томсон Л.М., Комри Л.Дж. Четырехзначные математические таблицы. М:: Наука, 1964. - 246 с.

78. Минц А.А., Кахановская Т.Г. Опыт количественной оценки природно-ресурсного потенциала районов СССР'// Известия АН СССР: География. 1973. - № 5. - С.55-65.

79. Мирвис В:М. К вопросу об объективизации проведения границ в задачах прикладной классификации климатов // Тр. ГГО. 1975. - Вып. 330. - С. 156-170.

80. Мищенко З'.А. Методика агроклиматической оценки и среднемасштабного районирования территорий на основе продуктивности сельскохозяйственных культур //Метеорология и гидрология.,- 1999. №8.- С.87-98!

81. Монин А.С. Прогноз погоды как задача физики. М:: Наука; 1969. 184 с.

82. Невзорова И.В., Одинцов С.Л. Корреляция.компонентов скорости ветра-в пограничном слое атмосферы // Оптика атмосферы и океана. 2005. - Т. 18. - №1-2. - С. 124-129.

83. Николаев Ю.В. Классификация гидрометеорологических процессов с помощью

84. ЭВМ:- Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 36 с.

85. Новый аэроклиматический справочник свободной атмосферы над СССР.' Том II. Книга 1-3. / Под ред. И.Г. Гутермана. М.: Гидрометеоиздат, 1979.

86. Облака и облачная атмосферам Справочник / Под ред. И.П. Мазина и А.Х Хргиана: Л.: Гидрометеоиздат, 1989. 647 с.

87. Обухов A.M. О статистических ортогональных разложениях эмпирических функций // Изв. АН СССР. Геофизика. 1960. - Т.З. - С.432-439.

88. Оке Т.Р. Климаты пограничного слоя; атмосферы. Пер: с, англ. под ред. А.С: Дубова. Л- Гидрометеоиздат, 1982.- 359 с.98.0рлеико Л.Р. Строение пограничного слоя атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1979." 270 с.

89. Орлов А.И;, Фадёев В:С. Климатическое районирование Северного полушария на основе статистических распределений количества облаков // Межвузовский сб. Л.: Изд-во ЛПИ, 1983: Вып. 82. - С. 86-97.

90. Пёненко В.В., Протасов А.В. Построение естественных; ортогональных банков для представления пол ей. метеоэлементов // Изв. All СССР. Физика атмосферы, и океана; 1978:- Т.14. -№12. - С. 1249-1257.

91. Пеньков А.П., Цверава В .Г. Районирование территории СССР по признаку годового хода повторяемости, ограниченной дальности горизонтальной видимости // Тр. ВНИИГМИ-МЦД: 1980. - Вып. 73. - С. 56-61.

92. Покровский О.М., Пятигорский А.Г. Применение эмпирических ортогональных функций для районирования метеорологических полей // Метеорология и гидрология. 1995. - №6.-С. 12-22.

93. Попова А.И., КомаровВ.С., Ломакина Н.Я., Попов Ю.Б. Банк метеорологических и аэрологических данных для'решения прикладных задач // Оптика атмосферы и океана. 2005. - Т. 18. - №8. - С. 716-719.

94. Попова Т.В. Разложение полей геопотенциала'по полиномам Чебышева с.использованием моментов полей // Метеорология и гидрология. 1974. - №11. - С. 19-21. .105: Попова Т.В: Представление трехмерных метеорологических- полей? полиномами;

95. РеменсонВ.А. К вопросу о классификации метеорологических объектов // Межвузовский сб. Л.: Изд-во ЛПИ им. М.И. Калинина, 1983. - Вып. 82. - С. 78-84.

96. РеменсонВ.А., Аникин А.Н. Об одном алгоритме последовательной кластеризации // Сборник алгоритмов и программ типовых задач. Л.: ВИКИ, 1983. - Вып. 6. - С. 255-263.

97. Решетов В.Д. Изменчивость метеорологических элементов в, атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 215 с.

98. Руднева Л.Г. Вертикальная структура полей основных метеоэлементов в пограничном слое тропической зоны Атлантического океана // Тр. ВНИИГМИ-МЦД, 1978. Вып.57. - С. 121-133.

99. Румшиский Л.З. Математическая обработка результатов эксперимента. М.: Наука, 1971. - 193 с.

100. Руховец Л.В. К вопросу об устойчивости эмпирических ортогональных функций // Метеорология и гидрология. 1976. - № 2. - С.103-106.

101. Савельева И.Л. Природно-ресурсное районирование России // География и природные ресурсы. 1997. - №1. - С. 5-16.

102. Савельева И.Л., Безруков Л.А. и др. Природно-ресурсный потенциал Иркутской области / Иркутск: Изд-во Сибирского отделения РАН, 1998. 238 с.

103. Семенов Е.К., Корню шин О.Г. Атлас характеристик циркуляции в тропосфере и стратосфере тропической зоны. М.: Гидрометеоиздат, 1988. - 105 с.

104. Сирл С., ГосманУ. Матричная алгебра в экономике (пер. с англ.). М.: Статистика, 1974. - 374 с.

105. Скляров В.М. О вертикальных профилях и суточном ходе вектора скорости ветра в пограничном слое атмосферы над Европейской территорией СССР // Метеорология и гидрология. 1970. - №2. - С. 50-62. ,

106. Справочник статистических характеристик полей температуры и влажности в атмосфере Северного полушария. Локальные модели атмосферы. 4.IV / Под ред. B.C. Комарова. М.: Гидрометеоиздат, 1981. - 87 с.

107. Статистическая структура метеорологических полей / Под ред. JI.C. Гандина, В.И. Захариева, Р. Целнаи. Будапешт, 1976. - 365 с.

108. Статистические характеристики температуры и влажности в свободной атмосфере над СССР. Часть 1. Параметры распределения температуры. / Под ред. B.C. Комарова. М.: Гидрометеоиздат, 1972. - 160 с.

109. Стельмах Ф.Н. Вертикальные корреляционные связи температуры, в свободной атмосфере над северным полушарием // Труды НИИАК. 1965. - Вып.ЗО. - С. 18-62.

110. Татарская М.С. Некоторые статистические характеристики метеорологических элементов нижней тропосферы // Труды ГГО. — 1973. Вып.308. - С. 110-132.

111. Татарская М.С. Ортогональные разложения полей температуры и влажности нижней тропосферы // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1974. - №10. - С.290-296.

112. Технический регламент. Т.1 (общая часть). Изд-во 2-е. ВМО. №49. ОД.2. Женева, 1959. Дополнение №2. - Женева, 1963.

113. Ту. Дж., Гансалес Р. Принципы распознавания образов. М.: Мир, 1978. - 411 с.

114. Фаддеев Д.К., ФаддееваВ.Н. Вычислительные методы линейной алгебры. -М.:Физматгиз, 1963. 734 с.

115. Фортус М.И. Метод эмпирических ортогональных функций и его применение в метеорологии //Метеорология и гидрология. 1980. - №4. - С.113-119.

116. Ханевская И.В. Температурный режим свободной атмосферы над Северным полушарием. JL: Гидрометеоиздат, 1968. - 299 с.

117. Хвостова Р.Н. Вертикальная статистическая структура поля геопотенциала в свободной атмосфере над территорией СССР // Тр. ВНИИГМИ-МЦД. 1982. - Вып.84. - С. 47-61.

118. Хедли Дж. Линейная алгебра (пер. с англ.). М.: Высшая школа, 1966. - 561с.

119. Хргиан А.Х. Физика атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. - 647 с.

120. Хромов С.П. Метеорология и климатология. Л.: Гидрометеоиздат, 1968. - 491 с.

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

122. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. М.: Изд-во МГУ, Изд-во «Колос С», 2004. - 582 с.

123. Школьный Е.П., Майборода Л.А. Атмосфера и управление движением летательных аппаратов. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. - 307 с.

124. Яковлева Н.И., Гурлсва К.А. К вопросу объективного районирования с помощью метода разложения по эмпирическим функциям // Тр. ГГО. -1969. Вып. 236. - С.155-164.

125. Angell J.K., Korshover J. Global temperature variations' in the troposphere and; stratosphere, 1958-1982 // Mom Wea. Review. 1983. V.111. - №5. - P.901-921:

126. Austin M.P., Yapp G.A. Definition of rainfall regions of South-Eastern Australia by numerical classification methods// Arch. Meteorol. Geophys and Bioklimatol: 19781 -V. 26.-N 2-3.-P. 121-142.

127. Barry R.G., Perry A.H. Synoptic Climatology, Methods and Applications. Eondon: Methuen, 1973.-555 p.

128. Borgel G.E. The nature and types of climatic classifications: an; overview. Department of Geography, UCEA; 1969. - 89p:

129. Brinkmann W.A.R. .Application- of Non-hierarchically Clustered Circulation Components to Surface Weather Conditions: Lake Superior Basin Winter Temperatures // Theoretical and Applied Climatology. 1999. - 63. -P.41-56

130. Brooks C.E., Garrruthers N. Handbook of statistical- methods in meteorology. Her. Majesty's Stationary Office, 1953: - 412 pp.

131. Buell C.E. On the physical interpretation of empirical orthogonal functions / Sixth conference on probability and statistics, Oct. 9-12, 1979; Amer. Met. Soc;, p;l 12-117.

132. CIRA 1986: COSPAR International Reference Atmosphere 1986 / D. Rees (ed). -Pergamon Press: Great Britain, 1989. 476 p.

133. Coronato F., Bisigato A. A temperature pattern classification in Patagonia // Int. J.Climatol. 1998. - V.18. - №7. - P.765-773.

134. Craddock J.M., Flintoff S. Eigenvector representations of Northern Hemispheric fields // Quart. J. Roy. Met. Soc. 1970. - V. 96. - P: 124-129.

135. Dyer T.G.J. The assignment of rainfall stations into homogeneous groups: an-application of principal component analysis // Quart. J. Roy. Met. Soc. 1975. - P.1005-1013.

136. Dyer T.G.J. On the components of time series, the removal of "spatial dependence // Quart. Journ. Rou. Meteorol. 1976. -402. - N 431. - P. 157-165.

137. Ehrendorfer M. A regionalization of Austria's precipitation climate, using principal component analysis // Int. J. Climatol. 1987. - 7. - P.71-89.

138. FukuokaK. A stady on 10-day forecast (a synthetic report) //Geophys. Magazine. -1954.-V.22.-P.117-209.

139. GongX., RichmanM.B. On the application of cluster analysis to growing season precipitation data in North America east of the Rockies // J. Climate. 1995. - 8. - P.897-931.

140. Gustavsson N. A review of methods for objective analysis / Dynamic Meteorology. Data Assimilation Methods. Berlin; New York:Springer-Verlag, 1981. - P.17-76.

141. Hartigan J.A. Clustering Algorithms. New York: John Wiley & Sons, 1975. - 351 p.

142. HuthR. Properties of the circulation classification scheme based on the rotated principal component analysis Meteorol. Atmos. Phys. 1996. - 59. - P.217-233.

143. Iyengar R., BasakP. Regionalization of Indian monsoon rainfall and long-term variability signals // Int.J.Climatol. 1994. - V.14. - №10. - P.1095-1114.

144. Justus C.C. et al. Four I. Global Reference Atmosphere Technical Prescription. Part I. NASA US C-TMX-64871. Sept. 1974.

145. Kalkstein L.S. Nicolas M.C., Barthel C.D., Greene J.S. A new spatial'syniptic classification: application to air-mass analysis // Int. J. Climatol. 1996: - 16. - P.983-1004.

146. Kalkstein L.S. Tan G., Skindlov J.A. An evaluation of three clustering procedures for, use in synoptic climatological classification // J. Climate Appl. Meteorol. -1987. 26.- - P.717-730.

147. Kneizys F.X., ShettleF.P., Gallery W.O. et al. Atmospheric transmittance: Radiance. Computer Code Lowtran 5 // Environment. Res. Paper. AFGL-TR-80-0067. 1980. -N 697. 234 p.

148. Kochanski A. Models of vertical correlations of the wind // Journ of Met. 1961 -V.18. - №2. - P.151-159.

149. Komarov V.S., Popov Yu.B: Applicability of the regression.methods to reconstruction of missing data in lidar sensing of the Atmosphere // Proc. SPIE. 1999. - V.3983. - P.591-599.

150. Kuimo Kazutake. Numerical classification of Climate. The method and application to the climate of Japan // Soil. Sci. and Planet. Nutz. 1978. - 18. - N 4. - P. 155-167.

151. Kutzbach J.E. Empirical eigenvector of sea-level pressure surface temperature and precipitation complexes over North America // J. Appl. Met. 1976. - V.6. - P.791-802.

152. Lataitis R.J., Stankov B.B. A numerical method for synthesizing atmospheric temperature and humidity profiles // Appl: MeteoroL 1998. - V.37. - №7. - P.718-729.

153. LorenzE.N. Empirical orthogonal functions and statistical weather prediction // Massachusets. Inst. Technol. 1956. - Rep.l. - P.1566-1604.

154. Mackey B.E., McKenney D:W., Yang Yin-Qian, McMahon J.P., Hutchinson M.F. Site regions revisited: a climatic analysis of Hills'site regions for the province of Ontario using a parametric method // Can. J. Forest Res. 1996. - V.26. - №3. - P.333-354.

155. MaherasP. The, Synoptic Weather Types and Objective Delimitation on the Winter Period in Greece // Weather. 1988. - 43. - P. 40-45.

156. McBoyle G.R Factor analytic approach to a climatic classification of Europe // Climatol. Bull. 1972. - N 12: -P. 13-18.

157. Morrison D.F. Applied Linear Statistical Methods. New Jersey: Prentice-Hall, 1983. - 562 p. 178: Oort V.P: Global atmospheric circulation statistics, 1958-1973. NOAA, 1983, Prof.

158. Rinne J., KarhilaV. Empirical orthogonal functions of 500mb height in the northern hemisphere determined from large data sample // Quart. Journ. Roy. Met. Soc. 1979. -V.105. - P.879-884.

159. U.S. Standard Atmosphere. U.S. Goverment Printing Office. Washington, 1976. - 227 p.

160. Unal Yurdanur, Kindar Tayfun, Karaca Mehmet. Redefining the climate tones of Turkey using cluster analysis // Int.J.Climatol. 2003. - V.23. - №9. - P. 1045-1055.

161. VoglerP. Uber die Verwendung naffirlicher orthogonaler Funktionen zur Auswahl analoger Feldverteilungen. //Abh. Met. Dienst. DDR. 1973. - B.14. - №110. - S. 147-158.

162. Weare B.C., NasstromJ.S. Examples of extended empirical- orthogonal function analysis // Mon. Wea. Rev. 1982 - V.l 10. - P.481-485.

163. Willmott C.J. A component analytic approach to precipitation regional station in California // Arch. Meteorol. Geophys and Bioklimatol. 1977. - V. 24. - N 4. - P. 269-281.t

164. Yao C.S. A New Method of Cluster Analysis for Numerical Classification of Climate // Theoretical and Applied Climatology. 1997. - 57. - P. 111-118.

165. Yao C.S. A Loading Correlation Model for Climatic Classification in Term of Synoptic Climatology // Theoretical and Applied Climatology. 1998. - 61. - P. 113-120.

166. Yarnal B. Synoptic Climatology in Environmental Analysis. -London: Belhaven Press, 1993.- 195 p.

167. Zikov M. Implementation of cluster analysis for classification and regionalization of i temperature regime in Republic Macedonia // Пробл. Геогр. 2003. - №1-2. - С. 31-37.

168. Zuev V.E., KomarovV.S. Statistical Global and Regional Atmospheric Models of Temperature and Gas Components over the Northern Hemisphere // Adv. Space Res. -1985.-V.5.-№6.-P.61-66.

169. Zuev V.E., KomarovV.S. Statistical Models of the Temperature and Gaseous Components of the Atmosphere. Dordrecht; Boston; Lancaster; Tokyo: D.Reidel Publishing Company, 1987. - 306 p.

170. ZuevV.E., KomarovV.S., KreminskiiA.V. Application of correlation lidar data to modeling and prediction of wind components // Applied Optics. 1997. - V.36. - No.9. -P.1906-1914.t