16_zalacznik_do_charakterystyki_wybranych_miejsc_w_Polsce

Załącznik do ćwiczenia 15
Charakterystyki elementów i zjawisk meteorologicznych
Temperatura powietrza:
• Wartości średnie roczne, pór roku. miesięczne, dekadowe i w
poszczególnych terminach pomiarowych;
• Wartości ekstremalne i amplitudy z wielolecia (średnie i
absolutne);
• Zmienność wymienionych wskaźników wyrażona przez
odchylenie standardowe lub współczynnik zmienności albo inne
miary;
•
Częstość występowania temperatury w zadanych przedziałach;
• Przebieg roczny wartości średnich miesięcznych z wielolecia.
średnich dekadowych, pentadowych albo średnich dobowych
temperatury powietrza;
• Średnie daty przejścia temperatury przez określone progi oraz
długości okresów z temperaturą powyżej lub poniżej wartości
progowych (np. daty pojawienia się termicznych pór roku).
Sposób
wyznaczania
charakterystyk
klimatologicznych
temperatury powietrza:
Temperatura średnia dobowa: średnia arytmetyczna temperatury
zmierzonej o 1, 7, 13 i 19h.
Średnia dekadowa: średnia arytmetyczna średnich dobowych;
Średnia miesięczna: średnia arytmetyczna średnich dobowych:
Średnia roczna: średnia arytmetyczna średnich miesięcznych:
Średnia wieloletnia: średnia arytmetyczna średnich rocznych (np. 30
lat);
Amplituda dobowa: różnica pomiędzy temperaturą maksymalną i
minimalną w ciągu doby.
Amplituda roczna: różnica pomiędzy średnią temperaturą miesiąca
najcieplejszego i miesiąca najchłodniejszego,
Temperatura maksymalna: najwyższa temperatura zarejestrowana dla
danej doby
Temperatura minimalna: najniższa temperatura zarejestrowana dla
danej doby
Temperatura maksymalna i minimalna absolutna: najwyższe i
najniższe temperatury rejestrowane w ciągu jakiegoś okresu
Liczba dni „charakterystycznych”:
chłodnych mroźnych
b. mroźnych
gorących
upalnych
Tmin <0 ˚C Tmax< 0 ˚C
Tmax ≤ - 10˚C
Tmax≥25˚ C
T max ≥30˚C
Wskaźnik kontynentalizmu termicznego wg W. Gorczyńskiego:
1,7 A
k=
− 20,4
sin ϕ
róży wiatru z podaniem częstości występowania w
poszczególnych sektorach (dla miesięcy, pór roku. roku. okresów
wieloletnich);
• Prezentacja graficzna w formie róży z zaznaczeniem częstości
cisz (możliwość prezentacji róży w klasach prędkości).
Ciśnienie atmosferyczne, wilgotność względna:
•
Charakterystyki takie jak przy temperaturze powietrza;
• Ciśnienie atmosferyczne zazwyczaj sprowadzane do poziomu
morza za pomocą wzoru Laplace'a;
• Liczba dni z wilgotnością względną f>70% w południowym
terminie pomiarowym, f<30% w dowolnym terminie.
Usłonecznienie:
• Usłonecznienie bezwzględne - określone astronomicznym
czasem wschodu i zachodu słońca w danym miejscu;
• Usłonecznienie możliwe (so) - określone podobnie, lecz z
uwzględnieniem zakrycia horyzontu przez przeszkody naturalne i
sztuczne;
• Usłonecznienie rzeczywiste (s) - faktyczne usłonecznienie w
danym miejscu:
•
Usłonecznienie względne - stosunek s/so [%];
•
Liczba dni bez usłonecznienia.
Zachmurzenie:
•
Średnie zachmurzenie;
•
Rozkład częstości zachmurzenia w skali 0-8 lub 0-10;
•
Liczba dni pogodnych (z ≤ 2) i pochmurnych (z ≥ 8):
•
Średnia wielkość zachmurzenia w stopniach liczona ze
wszystkich terminów pomiarowych;
•
Liczba dni pogodnych lub pochmurnych w stosunku do
wszystkich dni w miesiącu (porze roku, roku).
Opad atmosferyczny, pokrywa śnieżna:
•
Suma [mm] dla doby, pentady, dekady, miesiąca, pory roku. roku
(ze względu na dużą zmienność opadu, wyznaczenie wielkości
średnich wymaga długich (wieloletnich) ciągów obserwacyjnych:
•
Sumy ekstremalne (max i min) dla danego okresu;
•
Liczba dni lub prawdopodobieństwo wystąpienia opadu w
określonych przedziałach wielkości: np. ≥0,1mm, ≥lmm,
≥l0mm itd.;
•
wskaźnik nierównomierności opadów zdefiniowany przez
Chromowa.
Vm =
∑
( Pm −
Pr
)
12 * 100%
Pr
Pm- miesięczna suma opadów
Pr – roczna suma opadów
Wskaźnik
ten
przybiera
wartość
k=100
dla
skrajnie
kontynentalnego przebiegu temperatury w Wierchojańsku i k=0 dla
oceanu.
Wskaźnik przyjmuje wartość 0 w przypadku równych opadów we
wszystkich miesiącach. Przy bardzo dużej nierównomierności sum
miesięcznych, występującej m.in. w regionach działalności
monsunowej lub w suchych klimatach zwrotnikowych, wskaźnik Vm
sięga wartości 123%. Wskaźnik nierównomierności opadów może
służyć m.in. jako miara kontynentalizmu pluwialnego, okazuje się
bowiem, że z reguły wzrasta on w głębi lądów.
UWAGA! Dla półkuli południowej wskaźnik oblicza się wg wzoru:
Wskaźnik posuchy wg Köppena
k = 1,6A/sinφ – 14,4
r=2(T+7) dla uwilgotnienia równomiernego
r=2(T+14) przy przewadze opadów letnich
r=2T przy przewadze opadów zimowych
A - roczna amplituda temperatury
φ- szerokość geograficzna
Temperatura gleby:
•
Średnie temperatury roczne i w poszczególnych miesiącach z
wielolecia na różnych głębokościach;
•
Głębokość występowania temperatur ujemnych;
•
Liczba dni z temperaturą gleby mniejszą od
0°C.
Prędkość wiatru:
• Wartości średnie (w terminach pomiarowych, dobowe.
miesięczne, roczne, w porach roku);
• Częstość występowania w określonych przedziałach ( z
wydzieleniem częstości ciszy atmosferycznej);
•
Prędkość maksymalna;
• Prawdopodobieństwo przekroczenia zadanych wielkości
progowych.
Kierunek wiatru:
• Określany w stopniach lub w sektorach 8- albo 16-kierunkowej
T- średnia roczna temperatura
r- roczna suma opadów
Pokrywa śnieżna:
•
Grubość pokrywy śnieżnej i czas jej zalegania w dniach:
•
Data pojawienia się i zaniku trwałej pokrywy śnieżnej;
•
Zapas wody w
śniegu.
Zjawiska atmosferyczne:
• Liczba przypadków wszystkich wystąpień w analizowanym
okresie;
•
Średnia liczba dni z wystąpieniem zjawiska;
•
Prawdopodobieństwo wystąpienia danego zjawiska;
•
Czas trwania i natężenia danego zjawiska.
CIĄGI POMIAROWE
•
Ciąg jednorodny - ciąg pomiarów meteorologicznych, którego
kolejne wyrazy zależą jedynie od warunków klimatycznych
miejsca obserwacji, a nie od metod i warunków pomiarowych.
Najczęstsze przyczyny zerwania jednorodności to:
>
Zmiana przyrządów pomiarowych w stacji meteorologicznej,
> Zmiana otoczenia stacji (np. zabudowa, wzrost lub wycięcie
drzew,
>
Przeniesienie stacji w obrębie tej samej miejscowości,
>
Zmiana obserwatora,
> Zmiana instrukcji pomiarowych, np. przejście z 3 na 4 terminy
obserwacji na dobę.
•
Wykrywanie niejednorodności - polega na wykorzystaniu
stwierdzonej w praktyce synchroniczności zmian wartości
elementów meteorologicznych z przybliżonym zachowaniem
stałości różnic (bądź ilorazów) na sąsiednich stacjach leżących w
granicach nawet dość rozległych obszarów.
>
Metoda różnic: stosowana głównie w przypadku elementów
ciągłych w czasie i przestrzeni (np. temperatura, ciśnienie,
wilgotność); polega na wyznaczeniu kolejnych różnic między
synchronicznymi wyrazami ciągów ze stacji A i B: di = ai - bi:
i = l,...n, gdzie n - liczba wyrazów. Jeżeli badany ciąg jest
jednorodny, to uzyskany ciąg różnic powinien w przybliżeniu
zostać stały, jeśli nastąpiło zerwanie jednorodności, to zaznacza
się wyraźna zmiana różnicy wykraczająca poza dotychczasowy
zakres.
>
Metoda ilorazów - dla elementów nieciągłych (opad,
usłonecznienie, zachmurzenie itp.) stosowana w sposób
analogiczny jak metoda różnic, przy czym analizie poddawany
jest przebieg ilorazów di = aj / bj ;
•
Uzupełnianie luk w ciągach klimatycznych
> Wyrównywanie ciągów - polega na zastąpieniu wyrazów ciągu
w części niejednorodnej przez dodanie (pomnożenie) wyrazów
ciągu B i poprawek d(k);
> Redukcja ciągów - sprowadzenie dwóch lub więcej ciągów
częściowo synchronicznych do wspólnego okresu w celu
wyznaczenia
wzajemnie
porównywalnych
wskaźników
klimatycznych; stosuje się także metodę różnic (ilorazów)
wyznaczając poprawkę d (k) z okresu wspólnego.