- •Нина Александровна Дашко
- •Часть 1
- •1. ВВЕДЕНИЕ
- •1.1. Состав и строение атмосферы
- •1.2. История развития метеорологии как физической науки
- •1.2.1. Древнегреческий период развития науки
- •1.2.2. Эллинистический период развития науки
- •1.2.3. Простонародная метеорология
- •1.2.4. Развитие науки на Востоке
- •1.2.5. Развитие научных связей Европы и Востока
- •1.2.6. Изобретение метеорологических приборов
- •1.2.6. Научные общества и академии
- •1.3. Развитие синоптической метеорологии
- •1.4. ВМО – Всемирная метеорологическая организация
- •1.5. Гидрометеорологическая служба России
- •2. МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ
- •2.1. Требования к гидрометеорологической информации
- •2.2. Виды гидрометеорологической продукции
- •2.3. Потребители гидрометеорологической информации:
- •2.4. Кодирование гидрометеорологической информации
- •2.4.1. Структура кода КН-01
- •Схема кода КН-01:
- •Раздел 0
- •Раздел 1
- •Раздел 2 – для судовых или буйковых станций
- •Раздел 3
- •Раздел 4
- •Раздел 5
- •Раздел 0
- •Для сухопутных станций:
- •Передача судовых данных:
- •Раздел 1 (для станций любого типа)
- •Раздел 2 (используется при передаче судовых данных)
- •Раздел 3
- •Раздел 4 (для высокогорных станций)
- •Раздел 5
- •2.4.2. Структура кода КН-04
- •ЧАСТЬ "A" КОДА КН-04
- •ЧАСТЬ "B" КОДА КН-04
- •Особые точки по температуре воздуха:
- •Особые точки по ветру:
- •3. СОСТАВЛЕНИЕ КАРТ ПОГОДЫ
- •3.1. Виды карт погоды
- •3.2. Приземные карты погоды (составление и чтение)
- •Раздел 1
- •Раздел 2
- •Раздел 3
- •3.3. Составление высотных карт погоды
- •3.3.1. Геопотенциал
- •3.3.2. Барометрическая формула геопотенциала
- •3.3.3. Барометрическая ступень
- •3.3.4. Карты барической топографии
- •3.4. Составление вспомогательных карт погоды
- •4. АНАЛИЗ КАРТ ПОГОДЫ
- •4.1. Первичный анализ приземных карт погоды
- •4.1.1. Правила оформления приземной карты погоды
- •4.1.2. Проведение атмосферных фронтов на картах погоды
- •4.2. Первичный анализ высотных карт погоды
- •4.2.1.Правила оформления высотных карт погоды
- •4.2.3. Анализ карт относительной топографии
- •4.3. Анализ вспомогательных карт погоды
- •5. АЭРОЛОГИЧЕСКИЕ ДИАГРАММЫ И ВЕРТИКАЛЬНЫЕ РАЗРЕЗЫ АТМОСФЕРЫ
- •5.1. Аэрологические диаграммы
- •5.1.2. Построение аэрологической диаграммы
- •5.1.3. Анализ аэрологической диаграммы
- •5.1.4. Графические расчёты с помощью аэрологических диаграмм
- •5.2. Вертикальные разрезы атмосферы
- •5.2.1. Правила построения вертикальных разрезов атмосферы
- •5.2.2. Анализ вертикальных разрезов атмосферы
- •5.2.3. Временные разрезы атмосферы
- •Температура воздуха, °С
- •6. ОШИБОЧНЫЕ ДАННЫЕ НА КАРТАХ ПОГОДЫ
- •7. ПРИНЦИПЫ СИНОПТИЧЕСКОГО АНАЛИЗА
- •7.1. Основные синоптические объекты
- •7.2. Информативность карт барической топографии
- •7.4. Обзор синоптического положения за предыдущие сутки
- •8.1. Вычисление производных
- •8.2.1. Прямолинейная интерполяция
- •8.2.2. Криволинейная интерполяция
- •8.2.3. Формальная экстраполяция
- •8.3.1. Траектории воздушных частиц
- •Способ обратного переноса:
- •Рис. 8.4. Способ обратного переноса
- •Способ прямого переноса:
- •8.3.2. Линии тока воздушных частиц
- •9. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОЛЕЙ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН
- •9.1.1. Градиент метеорологической величины
- •9.2. Поле атмосферного давления
- •9.2.3. Локальные изменения давления
- •9.3. Динамические изменения давления воздуха
- •9.4. Распределение атмосферного давления на Земном шаре
- •9.5. Поле ветра
- •Цилиндрическая система координат
- •Сферическая система координат
- •Натуральная система координат
- •9.5.2. Силы, действующие в атмосфере
- •Сила барического градиента
- •Отклоняющая сила вращения Земли
- •Сила трения
- •Центробежная сила
- •9.6. Уравнения движения
- •9.6.1. Геострофический ветер
- •9.6.3. Градиентный ветер
- •9.6.4. Действительный ветер
- •9.7. Особенности ветрового режима над Японским морем
- •9.8. Особенности ветрового режима над Охотским морем
- •9.9. Дивергенция и вихрь скорости
- •9.9.1 Дивергенция вектора скорости ветра
- •9.9.2. Вихрь вектора скорости ветра
- •9.9.3. Уравнение тенденции вихря скорости
- •Характерные синоптические масштабы:
- •9.9.5. Уравнение дивергенции скорости
- •9.10. Поле вертикальных движений атмосферы
- •9.10.1. Классификация вертикальных движений атмосферы
- •9.10.2. Упорядоченные вертикальные движения атмосферы
- •9.10.3. Расчёт вертикальных движений атмосферы
- •9.11. Поле температуры воздуха
- •9.11.1. Температурные градиенты
- •9.11.2. Адиабатические изменения температуры воздуха
- •9.11.3. Термический ветер
- •9.11.4. Локальные изменения температуры воздуха
- •10. ВОЗДУШНЫЕ МАССЫ
- •10.1. Масштабы воздушных масс
- •10.2. Очаги формирования воздушных масс
- •10.3. Географическая классификация воздушных масс
- •10.5. Трансформация воздушных масс
- •10.6. Термодинамическая классификация воздушных масс
- •10.7. Характеристики устойчивых воздушных масс
- •10.7.1. Тёплая устойчивая воздушная масса
- •10.7.2. Холодная устойчивая воздушная масса
- •10.8. Характеристики неустойчивых воздушных масс
- •10.8.1. Тёплая неустойчивая воздушная масса
- •10.8.2. Холодная неустойчивая воздушная масса
- •10.9. Оценка устойчивости воздушных масс
- •11. АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ
- •11.1. Ориентация и размеры фронтальной поверхности
- •11.2. Классификация фронтов
- •11.2.1. Географическая классификация атмосферных фронтов
- •11.3. Перемещение фронтов
- •11.4. Профиль движущегося фронта
- •11.5. Общие характеристики фронтов
- •11.5.1. Фронты в барическом поле
- •11.5.2. Фронты в поле ветра
- •11.5.3. Фронты в поле барических тенденций
- •11.5.4. Фронты в поле температуры воздуха
- •11.5.5. Фронты в поле влажности и облачности
- •11.6. Тёплый фронт
- •11.7. Холодный фронт
- •11.7.1. Холодные фронты 1-го рода
- •11.7.2. Холодные фронты 2-го рода
- •11.7.3. Вторичные холодные фронты
- •11.8. Фронты окклюзии
- •11.8.1. Облака и осадки холодного фронта окклюзии
- •11.8.2. Облака и осадки тёплого фронта окклюзии
- •11.10. Образование и размывание атмосферных фронтов
- •11.10.3. Оценка тропосферного фронтогенеза и фронтолиза
- •11.10.4. Приземный фронтогенез и фронтолиз
- •12. ЦИКЛОНЫ И АНТИЦИКЛОНЫ УМЕРЕННЫХ ШИРОТ
- •12.1. Основные определения
- •12.1.1. Вертикальная протяжённость барических образований
- •12.1.2. Оси барических образований
- •12.1.3. Фронтальные и нефронтальные барические образования
- •Модель циклона по Ли
- •Модель циклона по Бьеркнесу и Сульбергу
- •Основные теории возникновения циклонов
- •Конвекционная теория циклонов
- •Механическая теория циклонов
- •Волновая теория циклонов
- •Дивергентная теория циклонов
- •12.2. Условия возникновения барических образований
- •12.3. Стадии развития циклонов
- •12.3.1. Начальная стадия развития циклона
- •12.3.2. Стадия молодого циклона
- •12.3.3. Стадия максимального развития циклона
- •12.3.4. Стадия окклюдирования циклона
- •12.3.5. След циклона
- •12.3.6. Серии циклонов
- •12.4. Стадии развития антициклонов
- •12.4.1. Начальная стадия развития антициклона
- •12.4.2. Стадия молодого антициклона
- •12.4.3. Стадия максимального развития антициклона
- •12.4.4. Стадия разрушения антициклона
- •12.5. Регенерация барических образований
- •12.5.1. Регенерация циклонов
- •12.5.2. Регенерация антициклонов
- •12.6. Перемещение барических образований
- •12.7. Центры действия атмосферы
- •Постоянные центры действия атмосферы:
- •Сезонные центры действия атмосферы:
- •12.7.1. Характеристика ЦДА Северо-Атлантического региона
- •Азорский антициклон
- •Исландская океаническая депрессия
- •12.7.2. Характеристика ЦДА Северной Америки
- •Канадский максимум
- •Калифорнийский минимум
- •12.7.3. Характеристика ЦДА Азиатско-Тихоокеанского региона
- •Азиатский антициклон
- •Алеутский минимум
- •Южноазиатская депрессия
- •Северотихоокеанский антициклон
- •Переходные зоны между центрами действия атмосферы
- •12.7.4. Летние синоптические процессы над Охотским морем
- •12.8. Погода в циклонах на разных стадиях развития
- •12.8.1. Погода в передней части молодого циклона
- •12.8.2. Погода в тёплом секторе молодого циклона
- •12.8.3. Погода в тыловой части молодого циклона
- •12.8.4. Погода в окклюдированном циклоне
- •12.9. Погода в антициклонах
- •12.9.1. Инверсии в антициклонах
- •12.9.2. Фронты в антициклоне
- •12.9.3. Погода в антициклоне
- •13. ВЛИЯНИЕ ОРОГРАФИИ НА АТМОСФЕРНЫЕ ПРОЦЕССЫ
- •13.1. Горные ветры
- •Бора
- •13.2. Облакообразование и осадки
- •13.3. Влияние орографии на атмосферные фронты
- •14. СТРУЙНЫЕ ТЕЧЕНИЯ
- •15. ПРОГНОЗ СИНОПТИЧЕСКОГО ПОЛОЖЕНИЯ
- •15.3. Прогноз эволюции барических образований
- •15.4. Прогноз возникновения новых барических образований
- •15.5. Прогноз перемещения и эволюции атмосферных фронтов
- •15.6. Расчёт давления в точках поля
- •15.6.1. Адвективный способ расчёта давления в точках поля
- •15.7. Оценка приземной прогностической карты
- •16.1. О прогнозе погоды в США и Японии
- •16.1.1. Служба погоды в США
- •16.1.2. Служба погоды в Японии
- •Примечание 1
- •Примечание 2
- •Примечание 3
- •17.1. Критерии определения объёма выборки
- •17.2. Определение свойств выборки
- •17.3. Законы распределения метеорологических величин
- •17.3.2. Нормальный закон распределения
- •17.4. Точность и достоверность оценок выборки
- •17.5. Анализ статистических характеристик
- •17.5.1. Исследование трендовой составляющей
- •17.5.3. Процентили
- •17.5.4. Приёмы аппроксимации
- •17.6.1. Выбор предикторов
- •17.6.2. Формирование обучающей выборки
- •17.6.3. Корреляционный анализ
- •17.6.5. Отбор информативных предикторов
- •17.7.1. Оценки свойств уравнений регрессии
- •17.7.2. Применение пошаговой процедуры расчета
- •17.7.3. Процедура отбора оптимальных уравнений
- •17.11. Статистическая оценка прогнозов
- •17.11.1. Количественные прогнозы
- •17.11.2. Альтернативные прогнозы
- •18.1. Прогноз температуры воздуха у поверхности Земли
- •18.1.1. Адвективные изменения температуры воздуха
- •18.1.2. Трансформационные изменения температуры воздуха
- •18.1.3. Суточный ход температуры воздуха
- •18.2. Прогноз влажности воздуха у поверхности Земли
- •СОДЕРЖАНИЕ
- •АТМОСФЕРНЫЕ ФРОНТЫ
- •СТРУЙНЫЕ ТЕЧЕНИЯ
2. Метеорологическая информация |
30 |
f2f2f2 – скорость ветра (м/с) на высоте поверхности 850 гПа.
Аналогично имеющиеся данные передаются для поверхностей 700, 500, 400, 300, 250, 200, 150 и 100 гПа, с отличительными цифрами 50, 40, 30, 25, 20, 15 и 10 соответственно.
Высоты поверхностей 850 и 700 гПа передаются в геопотенциальных метрах (гп. м) (значения тысяч метров отбрасываются). Высоты поверхностей от 500 гПа и выше передаются в геопотенциальных декаметрах (гп. дам), при этом, высоты изобарических поверхностей выше 300 гПа передаются (кодируются) без десятков тысяч метров.
Группы 8 8 P t P t P t T t T t T a t D t D t d t d t f t f t f t
Сведения о тропопаузе:
88 – отличительные цифры для уровня тропопаузы,
PtPtPt – атмосферное давление на уровне тропопаузы в целых гПа, TtTtTat – температура воздуха (°С) на уровне тропопаузы,
DtDt – дефицит точки росы (°С) на уровне тропопаузы, dtdt – направление ветра на уровне тропопаузы,
ftftft – скорость ветра (м/с) на уровне тропопаузы. Аналогично кодируются данные для раздела C кода КН-04.
ЧАСТЬ "B" КОДА КН-04
TTВВ |
|
YYGG/ |
|
Iiiii |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Особые точки по температуре воздуха: |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
00PoPoPo |
|
ToToTaoDoDo |
|
11P1P1P1 |
T1T1Ta1D1D1 |
|
22P2P2P2 |
|
T2T2Ta2D2D2 |
|
33P3P3P3 |
T3T3Ta3D3D3 |
|
… |
|
… |
|
… |
… |
|
|
|
|
|
|
|
|
99P9P9P9 |
|
T9T9Ta9D9D9 |
|
11P10P10P10 |
T10T10Ta10D10D10 |
и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
Особые точки по ветру: |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
21212 |
|
00PoPoPo |
|
dodofofofo |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11P1P1P1 |
|
d1d1f1f1f1 |
|
22P2P2P2 |
d2d2f2f2f2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
… |
|
… |
|
99P9P9P9 |
d9d9f9f9f9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
11P10P10P10 |
|
d10d10f10f10f10 |
|
12P11P11P11 |
d11d11f11f11f11 |
и т.д. |
|
|
|
|
|
|
|
Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии
2. Метеорологическая информация |
31 |
41414 NhCLhCMCH
T T ВВ
TTВВ – буквенный опознаватель части кода "В".
Группа Y Y G G /
YY – число месяца, данная группа означает также указания на единицы измерения ветра: когда скорость дана в узлах, к числу месяца прибавляется 50,
GG – срок наблюдения по UTC.
Группа I i i i i
Группа передает индексный номер сухопутной станции.
Если передаются данные зондирования для судовых станций, то вместо групп TTAA, TTBB передаются UUAA и UUBB а вместо Iiiii координаты местонахождения суд-
на группы 99LaLaLa и QcLoLoLoLo:
Группа 9 9 L a L a L a
99 – отличительные цифры, означающие судовую информацию, LaLaLa – географическая широта местоположения судна.
Группа Q c L o L o L o L o
Qc – квадрант земного шара, где находится судно, LoLoLoLo – географическая долгота местоположения судна.
Группа 0 0 P o P o P o
00 – отличительные цифры, указывающие на данные у поверхности Земли, PoPoPo – давление (гПа) с десятыми долями гПа, но без сотен и тысяч (если ).
Группа T o T o T o a D o D o
ToToToa – температура воздуха, DoDo – дефицит точки росы у Земли.
Группы 1 1 P 1 P 1 P 1 , T 1 T 1 T 1 D 1 D 1 –
означают давление, температуру воздуха и дефицит точки росы для первой особой
точки,
Группы 2 2 P 2 P 2 P 2 , T 2 T 2 T 2 D 2 D 2 –
Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии
2. Метеорологическая информация |
32 |
означают давление, температуру воздуха и дефицит точки росы для второй особой точки и т.д.
Группа 2 1 2 1 2 –
означает отличительные цифры, указывающие, что далее передаются данные для особых точек по ветру.
Группы 0 0 P o P o P o d o d o f o f o f o
00 – отличительные цифры, указывающие на данные у поверхности Земли, PoPoPo – давление (гПа).
dodo – направление ветра, fofofo – скорость ветра у Земли.
Группы 1 1 P 1 P 1 P 1 , d 1 d 1 f 1 f 1 f 1
означают данные о давлении и ветре для первой особой точки,
Группы 2 2 P 2 P 2 P 2 , d 2 d 2 f 2 f 2 f 2
означают данные о давлении и ветре для второй особой точки и т.д.
Группы 4 1 4 1 4 N h C L h C M C H
41414 – отличительные цифры для группы облачности. Nh – количество облаков CL (при их отсутствии – CM),
CL – слоистые, слоисто-кучевые и кучево-дождевые облака, h – высота облаков CL (при их отсутствии – CM)
CM – высоко-слоистые, высоко-кучевые и слоисто-дождевые облака, CH – перистые, перисто-кучевые и перисто-слоистые облака. Аналогично кодируются данные для разделов D кода КН-04.
Н.А. Дашко Курс лекций по синоптической метеорологии