Предложена аппроксимационная функция статистического распределения вероятности плотности воздуха в приземном слое атмосферы. Аппроксимационная функция содержит три параметра и обладает свойством сезонной, суточной и географической универсальности. Выборочные статистические оценки параметров найдены по месячно-часовым выборкам метеорологических данных: температуры и влажности воздуха и атмосферного давления в различных районах приземного слоя атмосферы. Выполнена проверка гипотезы о согласии аппроксимационной функции с эмпирическими распределениями с помощью критериев согласия Пирсона и Колмогорова-Смирнова. Гипотеза о нормальности статистического распределения вероятности плотности атмосферного воздуха в приземном слое атмосферы отвергнута на основе критерия нормальности Харке-Бера.
Идентификаторы и классификаторы
Плотность воздуха учитывается в динамических моделях атмосферных процессов [1, 2], входит в уравнения динамики взвешенных частиц, загрязняющих атмосферу [3―5], присутствует в статистических расчётных формулах экологически чистой ветроэнергетики [6―9]. В этой статье рассматривается массовая плотность воздуха, которая в практических задачах используется чаще весовой плотности.
Список литературы
1. Holton J. R., Hakim G. J. An introduction to dynamic meteorology. 5-th ed. Waltham: Elsevier Academic Press. 2013. 532 p.
2. Achatz U. Atmospheric dynamics. Berlin: Springer Spektrum Berlin, Heidelberg. 2022. 554 p.
3. Gordon M., Li S.-M., Staebler R., et al. Determining air pollutant emission rates based on mass balance using airborne measurement data over the Alberta oil sands operations. // Atmospheric measurement techniques. 2015. No. 8. 3745-3765. DOI: 10.5194/amt-8-3745-2015
4. Oguz E., Kaya M. D., Nuhoglu Y. Interaction between air pollution and meteorological parameters in Erzurum, Turkey // International Journal of Environment & Pollution. 2003. Vol. 19. No. 3. P. 292-300. DOI: 10.1504/IJEP.2003.003312 EDN: DVMFWJ
5. Varapongpisan T., Ingsrisawang L., Frank T. D. Taking drift-diffusion analysis from the study of turbulent flows to the study of particulate matter smog and air pollutants dynamics // Condensed Matter Physics. 2019. Vol. 22. №2. P. 24001. DOI: 10.5488/CMP.22.24001 EDN: KNSDKC
6. Landberg L. Meteorology for wind energy: An introduction. United Kingdom, Chichester: John Wiley & Sons Ltd. 2016. 205 p.
7. Mathew S., Philip G. S. Advances in wind energy conversion technology. Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. 2011. 216 p.
8. Hansen M. O. L. Aerodynamics of wind turbines. 3-rd ed., New York: Routledge Taylor & Francis Group. 2015. 189 p.
9. Gasch R., Twele J. Wind power plants: Fundamentals, design, construction and operation, 2-nd ed.,Berlin Heidelberg: Springer-Verlag. 2012. 550 p.
10. Buck A. L. Model CR-1A hygrometer with autofill. Operating manual. Buck research instruments, LLC. 2012. 26 p.
11. Buck A. L. New equations for computing vapor pressure and enhancement factor. // Journal of Applied Meteorology. 1981. T. 12. V.20. P. 1527-1532.
12. Погода в 241 странах мира: [Электронный ресурс]. Режим доступа: www.rp5.ru (дата обращения:15.01.2023).
13. Капля Е. В. Параметрическая аппроксимация плотности распределения относительной влажности атмосферного воздуха в условиях континентального климата. // Метеорология и гидрология.2015. T. 5. С. 44-51. EDN: TRKYGX
Kaplya E. V. Parametric approximation of the probability density function of relative air humidity under conditions of the continental climate. Meteorologiya i gidrologiya = Russian meteorology and hydrology. 2015; 5 (40): (313-318). (In Russ.). DOI: 10.3103/S1068373915050040
14. Айвазян С. А. Енюкова И. С., Мешалкина Л. Д и др. Прикладная статистика: Основы моделирования и первичная обработка данных. Справочное изд. / Под ред. С. А. Айвазян - М.: Финансы и статистика. 1983. 471 с.
Ayvazyan S. A., Enyukova I. S., Meshalkina L. D. Prikladnaya statistica: Osnovyi modelirovaniya i pervichnaya obrabotka dannyih. Spravochnoe izd. = Applied statistics: Fundamentals of modeling and primary data processing. Reference ed. Moscow: Finansyi i statistika = Finance and statistics. 1983: 471 p. (In Russ.).
15. Jarque C. M., Bera A. K. A test for normality of observations and regression residuals. // International statistical review. 1987. 55(2). Р. 163-172.
16. Teegavarapu R. S. V., Salas J. D., Stedinger J. R. Statistical analysis of hydrologic variables. Methods and applications. Reston: American Society of Civil Engineers, 2019. 552 p. Контекст
17. Balakrishnan N., Nevzorov V. B. A primer on statistical distributions. Hoboken, New Jersey: John Wiley & Sons, Inc. 2003. 305 p.
18. Johnson N. L., Kotz S., Balakrishnan N. Continuous univariate distributions, volume 2. Hoboken: John Wiley & Sons, Inc. 2-nd ed. 1995. 718 p.
19. Ивченко Г. И., Медведев Ю. И. Математическая статистика. М.: Высшая школа. 1984. 248 с.
Ivchenko G. I., Medvedev Yu. I. Matematicheskaya statistica = Mathematical statistics. Moscow: Vyishaya shkola = Higher School, 1984: 248 p. (In Russ.).
20. Кобзарь А. И. Прикладная математическая статистика. Для инженеров и научных работников. 2-е изд. испр. М.: Физматлит. 2012. 816 с. EDN: UGLFIT
Kobzar A. I. Prikladnaya matematicheskaya statistica. Dlya inzhenerov i nauchnyih rabotnikov = Applied mathematical statistics. For engineers and scientists. 2-nd ed. Moscow: Physical and mathematical literature. 2012: 816 p. (In Russ.).
Выпуск
Другие статьи выпуска
С 21 по 23 сентября 2023 г. в Санкт-Петербурге состоялась VII международная конференция «Исторический подход в географии и геоэкологии». В качестве организаторов конференции выступили Российский государственный гидрометеорологический университет, Русское географическое общество (РГО), Институт Географии РАН, Российский государственный педагогический университет имени А. И. Герцена и Псковский государственный университет.
Математика в РГГМУ является одной из важнейших дисциплин. В данной статье подробно проанализирована роль преподавателей-математиков в процессе обучения студентов университета. Уделено внимание математическому моделированию и вычислительной математике, представлен эксперимент, связанный со студенческими докладами по истории Российской математической школы. Такой цикл докладов положительно влияет на процесс воспитания чувства патриотизма у молодого поколения и повышает у студентов интерес к математике.
Представлена история развития Института озероведения с даты образования (16 декабря 1943 г.) по настоящее время. Восьмидесятилетию Института озероведения посвящена Всероссийская научная конференция «Лимнология в России», состоявшаяся в г. Санкт-Петербурге 12-14 февраля 2024 г. Современная тематика исследований ИНОЗ РАН определила основные направления работы Конференции.
В статье представлен авторский подход к определению водопотребления в рекреационных местностях. С учетом специфики пространственных и инфраструктурных особенностей Алтайского края и Новосибирской области проведена оценка ресурсной обеспеченности и производимых воздействий на рекреационные среды. На основе анализа данных о количестве, номерном фонде и благоустройстве, сезонности средств размещения рассчитаны годовые величины водопотребления из поверхностных и подземных вод или систем водоснабжения рекреационных объектов в разрезе туристских дестинаций обоих регионов. Перспективы исследования ориентированы на оценку сброса отработанных вод и поступления антропогенных загрязнителей в окружающую среду в результате рекреационной деятельности.
В данной статье представлены результаты изучения строения ледяного покрова рек методом георадиолокации с борта летательного аппарата. На основе анализа полевых георадарных данных, полученных на затороопасном участке р. Лены у с. Партизан в апреле 2022 г. и 2023 г., уточнены особенности волновых картин (радарограмм) ледяного покрова различного строения в пред- весенний период. Использование разработанного алгоритма обработки и интерпретации данных георадиолокации позволило построить карту с отображением пространственного распределения толщины льда и его строения на исследуемом участке специальными маркерами. В практических целях результаты георадиолокации позволяют уточнить краткосрочный прогноз сроков вскрытия рек и скорректировать план превентивных мероприятий по разрушению ледяного покрова с толщиной, превышающей установленный норматив.
С помощью натурных наблюдений (съемки по длине русла и ежедневные вертикальные зондирования в одной точке) проведена оценка динамики и дальности проникновения вверх по руслу затоков солоноватых вод в устьевой участок реки Преголи в осенний период 2022 г. Максимальная дальность проникновения верхней границы устьевой зоны смешения в 2022 г. составила более 17 км, что превышает дальности, оценённые ранее по данным 90-х годов прошлого века. Выявленное усиление эффекта проникновения солоноватых вод вверх по руслу может усугубиться при существующей тенденции изменений местных климатических условий. Сохраняется угроза блокирования водозаборов г. Калининграда интрузиями вод с повышенной солёностью. Необходимо продление сети мониторинговых станций вверх по руслу реки.
В статье дана оценка изменения водопоглотительной способности почв речных бассейнов Республики Башкортостан. Установлено, что в период снеготаяния в почвах речных бассейнов образуется водонепроницаемый слой. Он наблюдается как в период стабилизации климата, так и при его изменении. Среднемесячная температура почвы февраля -2 °С и ниже на глубине 0,20 м является показателем степени отсутствия на водосборе участков с талыми почвами, при которой потери талого стока отсутствуют или они наименьшие. Согласно этому критерию, на основе натурных наблюдений, показано, что при климатических изменениях водопоглотительная способность почвы речных водосборов возросла, а условия образования водонепроницаемого слоя уменьшились.
В статье проанализированы среднесуточные и среднемесячные значения температуры воздуха осенью и весной в северо-западной и центральной частях Европейской территории России за 1959-2018 гг. Выделены границы градаций, при которых среднесуточная температура воздуха считалась аномальной, и проанализировано число случаев аномально теплых и холодных дней за два периода с 1959 г. по 1988 г. и с 1989 г. по 2018 г. Оценена статистическая значимость изменений среднемесячных значений температуры воздуха и числа случаев аномально теплых и холодных дней за два периода. Определены характерные синоптические ситуации для дней с аномально высокими и низкими значениями среднесуточной температуры воздуха.
В работе представлен начальный этап построения нового алгоритма детектирования и локализации атмосферных рек (АР) на основе анализа полей интегрального влагосодержания атмосферы (ИВА) по данным микроволновых сканеров SSMIS. Критерием детектирования потенциальных АР являлось превышение ИВА адаптивного порогового значения. С помощью этого критерия были построены бинарные маски областей высоких значений ИВА и проведена их скелетизация. Проанализировано положение скелетов потенциальных АР помесячно за первую половину 2012 г. Продемонстрирована сильная изменчивость пространственного положения потенциальных АР, определенных по представленному алгоритму. Вместе с тем четко выделены наиболее известные и стабильно формирующиеся АР. Расчет переноса влаги в АР возможен с помощью подхода спутникового радиотепловидения.
В настоящее время в ответ на ускорение темпов изменения климата и в соответствии с международными обязательствами в Российской Федерации происходят процессы сокращения выбросов парниковых газов и адаптации к изменениям климата на национальном, отраслевом, корпоративном и региональном уровнях. Обоснованием для разработки и ранжирования адаптационных мероприятий по степени их значимости являются результаты комплексного анализа климатических рисков, которым подвержены население, территория и экономика объекта воздействия. В статье рассмотрены особенности оценки климатических рисков для урбанизированных субъектов Российской Федерации на примере Санкт-Петербурга. Приведены уровни опасности климатических рисков, данные о подверженности им территории города, указаны основные места их проявления. Ключевые слова: адаптация, изменения климата, опасность, риск, урбанизированная территория.
Издательство
- Издательство
- РГГМУ
- Регион
- Россия, Санкт-Петербург
- Почтовый адрес
- 192007, г Санкт-Петербург, Фрунзенский р-н, ул Воронежская, д 79 литера а
- Юр. адрес
- 192007, г Санкт-Петербург, Фрунзенский р-н, ул Воронежская, д 79
- ФИО
- Михеев Валерий Леонидович (РЕКТОР)
- E-mail адрес
- rector@rshu.ru
- Контактный телефон
- +7 (812) 7128077
- Сайт
- https://www.rshu.ru/