Шульгина Т.М.   Гордов Е.П.   Окладников И.Г.   Титов А.Г.  

Вычислительный блок геоинформационной веб-системы для статистического анализа климатических процессов

Докладчик: Шульгина Т.М.

В настоящей работе представлены этапы разработки вычислительного блока геоинформационной веб-системы для анализа рядов пространственно-привязанных данных об окружающей среде. На основе полученного обзора литературы отечественных и зарубежных источников создан перечень климатических параметров и индикаторов для описания динамики климатических изменений, а также представлен набор математических и статистических процедур, реализующих вычисления на основе апробированных подходов. Таким образом, в качестве базовых метеорологических параметров в системе использованы температура воздуха, давление, влажность, осадки, скорость ветра, облачность и т.д. Для характеристики метеорологических величин используется их статистическое описание в терминах средних величин, экстремальных показателей, показателей изменчивости величин и частот явлений за выбранный период времени. Также важной для анализа является возможность сравнения метеорологических характеристик на основе наборов данных, полученных с помощью различных методов. Поэтому система позволяет вычислять абсолютную и нормализованную разницу между сравниваемыми величинами, что существенно важно на начальном этапе исследования климатических особенностей выбранной для анализа области.
В настоящее время система позволяет удаленному пользователю проводить вычисления на основе данных реанализов NCEP/NCAR 1 и 2, ECMWF ERA-40, JRA-25 и Реанализа NOAA, характеризующих различные временные периоды 20-го века. В качестве вычислительных процедур представлены стандартные статистические характеристики, такие как среднее арифметическое, стандартное отклонение, вычисление максимальных и минимальных значений метеопараметров. Также в системе реализовано вычисление десяти индексов по температуре воздуха, таких как количество морозных и летних дней, количество тропических ночей, абсолютные экстремумы температур, продолжительность вегетационного периода и т.д., рассмотренных и обработанных Группой экспертов по обнаружению, мониторингу и индексам изменения климата ВМО [1]. Программные модули вычислительного блока реализованы на языке IDL (Interactive Data Language). Тестирование соответствующих вычислительных программ выполнено в процессе их включения в блок системы.
Сравнение полученных с помощью системы результатов с результатами анализа станционных наблюдений показало их хорошую согласованность [2], что подтверждает эффективность создаваемой системы и ее полезность для профессионального сообщества.
Работа выполнена при частичной поддержке проекта РФФИ №10-07-00547, проектов Программ фундаментальных исследований СО РАН 4.31.1.5 и 4.31.2.7, а также интеграционных проектов СО РАН № 4, 50 и 66.

Список литературы:
1. Peterson T.C., 2005: Climate Change Indices. WMO Bulletin, 54(2), 83-86
2. Шульгина Т.М., Богомолов В.Ю., Генина Е.Ю., Гордов Е.П. Изучение поведения температуры на территории Сибири по данным наблюдений и Реанализа // Горный информационно-аналитический бюллетень (научно-технический журнал), отдельный выпуск 17, 2009, с. 275 – 279.


К списку докладов