СТАТИСТИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ СРЕДНЕМЕСЯЧНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ И МЕСЯЧНОЙ СУММЫ ОСАДКОВ В Г. ПЕРМИ
DOI:
https://doi.org/10.17072/2079-7877-2021-2-84-95Ключевые слова:
климатические ряды, прогнозирование погоды, статистические методы, фрактальная размерностьАннотация
В статье предложен подход к прогнозированию температуры и осадков на предстоящий месяц (сезон), базирующийся на изучении закономерностей влияния на них статистических характеристик температуры и осадков предшествующих периодов. К числу предикторов, наряду с базовыми статистическими характеристиками, относится индекс фрактальности – показатель хаотичности или детерминированности климатического ряда. В рамках данного подхода разработаны модели разного уровня для прогнозирования среднемесячной температуры и месячной суммы осадков. Описаны основные параметры данных моделей и указаны возможности их варьирования. Приведены примеры, иллюстрирующие методику прогнозирования с использованием различных типов моделей, включающие результаты проверки качества рассматриваемых моделей, расчет точности прогноза и зависимость точности прогноза от месяца (климатического сезона). Проверка моделей прогнозирования температуры и осадков на предстоящий месяц в 2020 году дала хорошие результаты: 9 верных прогнозов аномалий температуры из 10 (90%) и 7 верных прогнозов аномалий осадков из 9 (77.7%).Библиографические ссылки
Гирс А.А., Кондратович К.В. Методы долгосрочных прогнозов погоды. СПб.: Гидрометеоиздат, 1978. 344 с.
Малинин В.И. Статистические методы анализа гидрометеорологической информации. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2007. 279 с.
Дегтярев А.С., Драбенко В.А., Драбенко В.А. Статистические методы обработки метеорологической информации. СПб: ООО «Андреевский издательский дом», 2015. 225 с.
Аргучинцева А.В. Методы статистической обработки и анализа гидрологических наблюдений. Иркутск: Изв-во Иркут. гос. ун-та, 2007. 105 с.
Сикан А.В. Методы статистической обработки гидрометеорологической информации. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2008. 408 с.
Арженовский С.В., Молчанов И.Н. Статистические методы прогнозирования. Ростов н./Д., 2001. 74 с.
Данные среднесуточных температур и суточных сумм осадков с 1887 по 2018 г. / Всерос. науч.-исслед. инстит. гидромет. информ. М., 2021. URL: http://meteo.ru/data (дата обращения: 10.12.2020).
Данные среднесуточных температур и суточных сумм осадков с 2019 по 2020 г. / Всерос. науч.-исслед. инстит. гидромет. информ. М., 2021. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/summary/28224.htm (дата обращения: дата обращения: 10.12.2020).
Дубовиков М. М. Индекс вариации и его приложение к анализу фрактальных структур // Научный альманах Гордон. 2003. № 1. С. 5–33.
Дубовиков М.М., Крянев А.В., Старченко Н.В. Размерность минимального покрытия и локальный анализ фрактальных временных рядов // Вестник РУДН. 2004. Т. 3. № 1. С. 30–44.
Солнцев Л.А., Иудин Д.И., Снегирева М.С., Гелашвили Д.Б. Фрактальный анализ векового хода средней температуры воздуха в г. Нижнем Новгороде // Вестник Нижегородского университета им. Н.И. Лобачевского. 2007. № 4. С. 88–91.
Кузьминых Е.В. Фрактальный анализ климатических рядов: магистерская диссертация. СПб.: Изд-во РГГМУ, 2012. 84 c.
Волегов С.В. Измерение фрактальной размерности одномерных рядов // Междисциплинарные исследования: сб. мат. конф. Т. 1. Пермь, 2013. С. 76–78.
Мандельброт Б. Фрактальная геометрия природы. М.: Изд-во Института компьютерных исследований, 2002. 656 с.
Федер Е. Фракталы. М.: Мир, 1991. 261 с.
Аптуков В.Н., Митин В.Ю. Фрактальный анализ метеорологических рядов с помощью метода минимального покрытия // Географический вестник. 2019. № 2(49). С. 67–79.
Митин В.Ю. Фрактальные характеристики рядов базовых климатических параметров в г. Перми // Вестник Пермского университета. Серия «Математика. Механика. Информатика». 2020. № 1(48). С. 47–52.
Теплицын Г.П. Прогнозирование сумм осадков и среднемесячных температур месяцев теплого периода года по месяцам предшествующего холодного периода // Актуальные проблемы лесного комплекса. 2010. № 25. C. 64–67.
Теплицын Г.П., Зинцова Э.А. О связи осадков и температуры холодного и последующего теплого периода на юге Хабаровского края // Метеорология и гидрология. 2011. № 10. С. 70–73.
Аптуков В.Н., Митин В.Ю. Статистическая модель прогнозирования среднемесячных аномалий температурного режима и осадков в г. Перми // Цифровая география: мат. Всерос. науч.-практ. конф. с межд. участием. Пермь, 2020. Т. 1. С. 359–361.
