| Резюме PDF RUS. .PDF ENG | Полный текст PDF RUS |
Резюме. В работе предложена экспериментальная модель прогноза внутрисезонной изменчивости площади ледяного покрова Охотского моря, реализованная в виде программы для ЭВМ. Физико-статистическая модель построена на основе следующих компонентов: взаимосвязь сезонного максимума площади ледяного покрова акватории Охотского моря с показателями приземной температуры воздуха и поверхности воды; взаимосвязь кратковременных колебаний ледовитости под воздействием циклонической деятельности в периоды наступления сизигий Луны; тренд многолетних изменений ряда ледовитости Охотского моря. Для построения прогностической физико-статистической модели проведен анализ различных рядов данных за период 1980–2018 гг. Основные источники данных для поиска взаимосвязей параметров – архивы реанализа ERA-Interim, ERA5, информация на основе наблюдений за температурой воздуха на прибрежных ГМС и пентадные карты распределения ледяного покрова по сплоченности, публикуемые Японским метеорологическим агентством. Алгоритмы прогностической модели реализованы на языке программирования Python с применением дополнительных программных библиотек. Модель позволяет производить вычисление прогнозных значений площади ледяного покрова в период его осенне-зимнего нарастания с ноября-декабря до наступления сезонного максимума (март) с заблаговременностью до 4 мес. В качестве входных данных для построения уравнений регрессии используются многолетние ряды значений температуры воздуха и поверхностного слоя воды, дат смены фаз Луны и значений площади ледяного покрова Охотского моря. Выходные данные модели – значения внутрисезонного хода ледовитости. Модель была проверена на периоде 2001–2020 гг., при этом средняя относительная ошибка вычисленных прогностических значений площади ледяного покрова по сравнению с фактическими была менее 7 %. Оправдываемость прогноза в период максимального развития и наступления сезонного максимума для умеренных и мягких зим по сложности ледовых условий составила 79 %.
Ключевые слова:
Охотское море, ледяной покров, ледовитость моря, дистанционное зондирование Земли, моделирование, прогнозирование
Для цитирования: Шумилов И.В., Минервин И.Г., Пищальник В.М., Романюк В.А. Экспериментальная модель внутрисезонного хода ледовитости Охотского моря. Геосистемы переходных зон, 2024, т. 8, № 2, с. 114–126.
https://doi.org/10.30730/gtrz.2024.8.2.114-126, https://www.elibrary.ru/vjivyc
For citation: Shumilov I.V., Minervin I.G., Pishchalnik V.M., Romanyuk V.A. Experimental model of intraseasonal variability of ice area in the Sea of Okhotsk. Geosistemy perehodnykh zon = Geosystems of Transition Zones, 2024, vol. 8, no. 2, pp. 114–126. (In Russ., abstr. in Engl.).
https://doi.org/10.30730/gtrz.2024.8.2.114-126, https://www.elibrary.ru/vjivyc
Список литературы
1. Атлас опасных и особо опасных для мореплавания и рыболовства гидрометеорологических явлений: Охотское, Японское и Берингово моря. 1980. Л.: ГУНИО МО, 251 с.
2. Плотников В.В., Якунин Л.П., Петров А.Г. 1998. Ледовые условия и методы их прогнозирования. В кн.: Проект «Моря». Гидрометеорология и гидрохимия морей. Т. 9: Охотское море, вып. 1: Гидрометеорологические условия. СПб.: Гидрометеоиздат, с. 291–340.
3. Пищальник В.М., Романюк В.А., Минервин И.Г., Батухтина А.С. 2016. Анализ динамики аномалий ледовитости Охотского моря в период с 1882 по 2015 г. Известия ТИНРО, 185: 228–239. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2016-185-228-239
4. Крындин А.Н. 1964. Сезонные и межгодовые изменения ледовитости и положения кромки льда на дальневосточных морях в связи с особенностями атмосферной циркуляции. Труды ГОИН, 71: 5–80.
5. Плотников В.В. 2002. Изменчивость ледовых условий дальневосточных морей России и их прогноз. Владивосток: Дальнаука, 171 с.
6. Пищальник В.М., Иванов В.В., Трусков П.А. 2011. Прогноз вариаций площади ледяного покрова Охотского моря методом последовательных спектров. Известия ТИНРО, 165: 158–172. EDN: OEUVNR
7. Белинский Н.Н. 1965. Морские гидрометеорологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 254 с.
8. Кудрявая К.И., Серяков Е.И., Скриптунова Л.И. 1974. Морские гидрологические прогнозы. Л.: Гидрометеоиздат, 310 с.
9. Крындин А.Н. 1966. Роль температурного поля океана в формировании аномалий атмосферной циркуляции и аномалий суровости зим на морях на примере северо-западной части Тихого океана. Труды НИИАК, 36: 37–45.
10. Алдошина Е.И. 1964. О возможности предсказания положения кромки льда в Охотском море и Татарском проливе в весенние месяцы. Труды ГОИН, 76: 104–127.
11. Плотников В.В. 1982. Прогноз полей ледовых элементов в Охотском море физико-статистическим методом. Труды ДВНИГМИ, 96: 77–86.
12. Петров А.Г. 1984. Численное моделирование осенне-зимних гидрологических процессов на Охотском море. В кн.: Тез. докл. Всесоюз. совещ. «Ледовые прогнозы и расчеты». Ленинград, с. 53–59.
13. Фролов И.Е., Петров А.Г. 1980. Численная модель осенне-зимних ледовых явлений. Труды ДВНИГМИ, 91: 3–12.
14. Свидетельство о регистрации программы для ЭВМ № 2023688937. «Ice Data Processing». 2023. Авт.: Шумилов И.В., Романюк В.А., Пищальник В.М. № 2023682641 от 30.10.2023; опубл. 25.12.2023.
15. Pishchalnik V.M. Tambovsky V.S., Truskov P.A., Minervin I.G., Melkiy V.A., Romanyuk V.A., Galtsev A.A. 2013. Okhotsk Sea ice cover zoning. In: Proceedings of the 28th International Symposium on Okhotsk Sea & sea ice. 17–21 February, Mombetsu, Hokkaido, Japan, p. 312–315.
16. Минервин И.Г., Романюк В.А., Пищальник В.М., Трусков П.А., Покрашенко С.А. 2015. Районирование ледяного покрова Охотского и Японского морей. Вестник РАН, 85(1): 24–32.
17. Романюк В.А. 2019. Ледовый режим Охотского моря в условиях глобальной тенденции увеличения температуры воздуха: дис. … канд. геогр. наук. ТОИ ДВО РАН, Владивосток, – 125 с.
18. Fukamachi Y., Mizuta G., Ohshima K.I., Toyota T., Kimura N., Wakatsuchi M. 2006. Sea ice thickness in the southwestern Sea of Okhotsk revealed by a moored ice-profiling sonar. Journal of Geophysical Research: Oceans, 111(C9). https://doi.org/10.1029/2005jc003327
19. Андерсон Т. 1976. Статистический анализ временных рядов. М.: Мир, 744 с.
20. Глебова С.Ю. 2018. Циклоны над Тихим океаном и дальневосточными морями в холодные и теплые сезоны и их влияние на ветровой и термический режим в последний двадцатилетний период. Известия ТИНРО, 193(2): 153–166. https://doi.org/10.26428/1606-9919-2018-193-153-166
21. Тимофеев С.Д. 1968. Влияние на атмосферу приливных сил Луны. Труды ГГО, 227: 62–70.
22. Шумилов И.В., Минервин И.Г. 2021. Разработка прогностического правила вариаций ледовитости на фазе начала ледообразования в Охотском море. В кн.: Прогнозирование ледовой обстановки на дальневосточном участке продолжения Северного морского пути с применением ГИС-технологий в современный период потепления (г. Южно-Сахалинск, 29 ноября 2019 года): сб. докл. круглого стола. Сост. И.В. Никулина. Южно-Сахалинск: СахГУ, с. 49–56.
23. Мартинсон Л.К., Смирнов Е.В. 2004. Квантовая физика. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 496 с. (Физика в техническом университете).