Компонентно-гармонический метод сверхдолгосрочного прогнозирования Атлантической мультидекадной осцилляции
Аннотация
Сверхдолгосрочный прогноз (на год вперед и более) многолетних изменений Атлантической мультидекадной осцилляции (АМО) в силу преобладающего влияния Северной Атлантики на температурновлажностный режим Беларуси представляет существенный научный и практический интерес. С целью создания указанного прогноза использовался такой известный метод сверхдолгосрочного прогнозирования, как компонентно-гармонический. Было формализовано несколько вариантов аддитивных моделей адаптивного характера на основе линейного тренда и гармонических компонент, имитирующих квазигармонические колебания.
Модели построены с использованием скользящих временных окон с формированием прогноза на год, следующий за обучающей выборкой (скользящим окном). Рассматривались различные варианты скользящих окон, выбранных исходя из выявленных длительностей квазишестидесятилетней и квазидевятилетней гармоник. Определено, что второй по значимости вслед за квазишестидесятилетним колебанием в формировании значений АМО является квазидевятилетняя гармоника. Коэффициент корреляции наилучших моделей с наблюденными данными ρ = 0,6–0,7. К недостаткам моделей следует отнести занижение значений среднеквадратического отклонения.
Об авторах
В. Ф. Логинов
Институт природопользования НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
Логинов Владимир Фёдорович – академик, доктор географических наук, профессор, главный научный сотрудник
ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск
В. С. Микуцкий
Институт природопользования НАН Беларуси
Беларусь
Беларусь
Микуцкий Владимир Станиславович – кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
ул. Ф. Скорины, 10, 220076, г. Минск
Список литературы
1. Сергин, В. Я. Системный анализ проблемы больших колебаний климата и оледенения Земли / В. Я. Сергин, С. Я. Сергин. – М. : Гидрометеоиздат, 1978. – 280 с.
2. Шулейкин, В. В. Физика моря / В. В. Шулейкин. – М. : Наука, 1968. – 1083 с.
3. Логинов, В. Ф. Современные изменения глобального и регионального климата / В. Ф. Логинов, С. А. Лысенко. – Минск : Беларуская навука, 2019. – 315 с.
4. Логинов, В. Ф. Космические факторы климатических изменений / В. Ф. Логинов ; Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т природопользования. – Минск, 2020. – 168 с.
5. Логинов, В. Ф. Диагноз глобального климата / В. Ф. Логинов. – СПб. : Лема, 2021. – 304 с.
6. Логинов, В. Ф. Современные изменения климата / В. Ф. Логинов ; Нац. акад. наук Беларуси, Ин-т природопользования. – СПб. : Гидротехпроект, 2024. – 267 с.
7. Бышев, В. И. Синоптическая и крупномасштабная изменчивость океана и атмосферы / В. И. Бышев. – М. : Наука, 2003. – 343 с.
8. О колебаниях глобального климата за последние 150 лет / Н. М. Даценко [и др.] // Доклады Российской Академии наук. – 2004. – Т. 399, № 2. – С. 253–256.
9. Изменения климата Арктики и Антарктики: результат действия естественных причин / Е. И. Фролов [и др.] // Проблемы Арктики и Антарктики. – 2010. – № 2 (85). – С. 52–61.
10. Нестеров, Е. С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан / Е. С. Нестеров. – М. : Триада, 2013. – 144 с.
11. Покровский, О. М. Анализ факторов изменения климата по данным дистанционных и контактных измерений / О. М. Покровский // Исследования Земли из космоса. – 2010. – № 5. – С. 11–24.
12. Полонский, А. Б. Роль океана в изменениях климата / А. Б. Полонский. – Киев : Наукова думка, 2008. – 183 с. 1
13. Шерстюков, Б. Г. Колебательная система климата, резонансы, дальние связи, прогнозы / Б. Г. Шерстюков. – Обнинск : ВНИИГМИ-МЦД, 2021. – 221 с.
14. Scafetta, N. A shared frequency set between the historical mid-latitude aurora records and the global surface temperature / N. Scafetta // J. Atmos. Sol. Ter. Phys. – 2012. – Vol. 74. – P. 145–163. doi:10.1016/j.jastp.2011.10.013
15. Мусаелян, Ш. А. О природе некоторых сверхдлительных атмосферных процессов / Ш. А. Мусаелян. – Л. : Гидрометеоиздат, 1978. – 142 с.
16. Brocker, W. S. Unpleasent surprises in the greenhouse? / W. S. Brocker // Nature. – 1987. – Vol. 328. – P. 123–126.
17. Schlesinger, M. E. An oscillation in the global climate system of period 65–70 years / M. E. Schlesinger, N. Ramankutty // Nature. – 1994. – Vol. 367. – P. 723–726.
18. Kerr, R. A. A North Atlantic climate pacemaker for the centuries / R. A. Kerr // Science. – 2000. – Vol. 288, iss. 5473. – P. 1984–1985. doi:10.1126/science.288.5473.1984
19. Analyses of global sea surface temperature 1856–1991 / A. Kaplan [et al.] // Journal of Geophysical Research. – 1998. – Vol. 103, no. C9. – P. 18567–18589.
20. Максимов, И. В. Долгосрочный прогноз многолетних изменений общей ледовитости Баренцева моря, составленный компонентно-гармоническим методом / И. В. Максимов, Н.П. Смирнов, В. Н. Воробьев // Материалы рыбохозяйственных исследований Северного бассейна. – 1964. – Вып. 4. – С. 73–85.
21. Сазонов, Б. И. Солнечно-тропосферные связи / Б. И. Сазонов, В. Ф. Логинов. – Л. : Гидрометеоиздат, 1969. – 115 с.
22. NOAA Physical Sciences Laboratory. Climate Timeseries. AMO (Atlantic Multidecadal Oscillation) Index [Electronic resource]. – Mode of access: http://www.psl.noaa.gov/data/timeseries/AMO. – Date of access: 09.07.2024.
23. Дженкинс, Г. Спектральный анализ и его приложения / Г. Дженкинс, Д. Ваттс. – М. : Мир, 1971. – Вып. 1. – 320 с.
24. Taylor, K. E. Summarizing multiple aspects of model performance in a single diagram / K. E. Taylor // J. Geophys. Res. – 2001. – Vol. 106, no. D7. – P. 7183–7192. doi:10.1029/2000JD900719
25. Have satellite precipitation products improved over last two decades? A comprehensive comparison of GPM IMERG with nine satellite and reanalysis datasets [Electronic resource] / G. Tang [et al.] // Remote Sensing of Environment. – Vol. 240. – 2020. – P. 111697. – Mode of access: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425720300663. – Date of access: 09.07.2024. doi.org/10.1016/j.rse.2020.111697
26. Rochford, P. SkillMetricsToolbox [Electronic resource] / P. Rochford. – Mode of access: https://github.com/PeterRochford/SkillMetricsToolbox. – Date of access: 09.07.2024.
Рецензия
Для цитирования:
Логинов В.Ф., Микуцкий В.С. Компонентно-гармонический метод сверхдолгосрочного прогнозирования Атлантической мультидекадной осцилляции. Природопользование. 2024;(2):5-13.
For citation:
Loginov V.F., Mikutskiy V.S. The component-harmonic method of ultra-long-term forecasting of the Atlantic multidecadal oscillation. Nature Management. 2024;(2):5-13. (In Russ.)
Просмотров:
63
JATS XML
Послать статью по эл. почте 