Устойчивость моделей формирования многолетнего годового стока Северо-Западной Африки и долгосрочная оценка его статистических параметров при климатических изменениях
Приложение Б — Разностно-интегральные кривые 112. Сокращения. Применение методики прогноза к азональным рекам Алжира. Формулировка цели и задач диссертационного исследования. Построение географических карт распределения вероятностных характеристик годового стока. Список использованных источников 100. Приложение Г — Прогнозные гидрологические характеристики, полученные по модели без аддитивных… Читать ещё >
Содержание
- Сокращения
- 1. Изученность многолетнего стока Северо-Западной Африки и постановка задачи исследований
- 1. 1. Многолетний режим годового стока, формирование базы данных
- 1. 2. Формулировка цели и задач диссертационного исследования
2 Создание информационной базы для текущей оценки статистических характеристик годового стока, используемых в инженерной гидрологии, и оценка устойчивости решений классических моделей формирования вероятностного режима
2.1 Построение географических карт распределения вероятностных характеристик годового стока
2.2 Оценка устойчивости решений классической модели формирования многолетнего стока с мультипликативными шумами
2.3 Оценка устойчивости решений классической модели формирования многолетнего стока с аддитивными шумами
3 Оценка долгосрочных изменений вероятностных характеристик стока по климатическим сценариям и выявление регионов с возможными статистически значимыми их аномалиями
3.1 Глобальное изменение климата и климатические сценарии
3.2 Гидрологические последствия изменения климата, оцененные по модели с мультипликативными шумами
3.3 Гидрологические последствия изменения климата, оцененные по модели с аддитивными шумами
3.4 Оценка устойчивости спрогнозированных режимов
4 Применение методики прогноза к азональным рекам Алжира
4.1 Физико-географическое описание Алжира
4.2 Гидрологическая изученность малых рек Алжира 91
Заключение 98
Список использованных источников 100
Приложение, А — Ряды наблюдений за годовым стоком СевероЗападной Африки 105
Приложение Б — Разностно-интегральные кривые 112
Приложение В — Листинг программы, интерполирующей значения осадков и температуры 130
Приложение Г — Прогнозные гидрологические характеристики, полученные по модели без аддитивных шумов 139
Приложение Д — Прогнозные гидрологические характеристики, полученные по модели с аддитивными шумами 145
Приложение Е — Прогнозные гидрологические характеристики, полученные по модели с мультипликативными шумами 151
Приложение Ж — Справка о внедрении
СОКРАЩЕНИЯ ВМО — Всемирная метеорологическая организация- РИК — Разностно-интегральные кривые-
МГЭИК — Межправительственная группа экспертов по изменению климата-
МЦОА — Модели циркуляции атмосферы и океана- ПГ — парниковые газы
Устойчивость моделей формирования многолетнего годового стока Северо-Западной Африки и долгосрочная оценка его статистических параметров при климатических изменениях (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
В настоящее время практически все гидрометеорологи вынуждены согласится с инструментально фиксируемым фактом потепления климата (споры ведутся только о его причинах). В связи с этим возникает проблема, связанная с оценкой экономических и экологических последствий такого потепления. Эту проблему невозможно решить без знания долгосрочных оценок вероятностных характеристик многолетнего речного стока, в первую очередьгодового, являющегося индикатором обеспеченности водными ресурсами регионов интенсивного водопотребления. Методологии подобных оценок разработаны и успешно применяются для различных видов речного стока России. Однако попытка их применения для Африки успехом не увенчалась. Выяснилось, например, что решения системы уравнений для моментов, используемых в классе распределений К. Пирсона, неустойчивы (для России решения подобных моделей для годового стока неустойчивы в южных регионах). Позже выяснилось, что эта неустойчивость связана, в основном, с очень малыми коэффициентами стока. Была предпринята попытка расширения размерности моделей (фрактальная диагностика, сделанная для рядов годового стока доктором Куасси Би Гессан Арманом из Кот-Д'Ивуара в 2008 г.), но сами модели в силу ряда трудностей для Африки не получены до сих пор.
Однако в РГГМУ два года назад были найдены еще две возможности обеспечения устойчивости прогностических моделей:
— переход к условным распределениям (диссертация защищена Л. Ф. Соловьевым в 2009 г.) и.
— переброс мультипликативных шумов (вызывающих неустойчивость) в аддитивное внешнее воздействие. Тем самым были созданы предпосылки для возможности устойчивого прогнозирования долгосрочных изменений годового стока Африки. Таким образом на текущий момент тема диссертации актуализирована не только очевидной «социальной потребностью», но и реальной возможностью эту потребность удовлетворить.
Решение задач диссертации основывается на методологии частично инфинитного моделирования, разработанной в РГГМУ. В основе применяемых методов прогнозирования и оценки устойчивости вероятностных распределений стока (начальных моментов) лежит модель линейного формирующего фильтра, прошедшая широкую апробацию на речных бассейнах России, Колумбии, Боливии, Камеруна, Китая, Никарагуа, Кот-Д'Ивуара.
Исходным материалом для проведения расчетов служат ряды гидрометеорологических элементов, опубликованные в изданиях Всемирной метеорологической организации, а также карты Мирового водного баланса.
Научная обоснованность и достоверность результатов работы основывается на использовании в качестве модели формирования годового стока широко апробированного в гидрологии за последние 20 лет уравнения Фоккера-Планка-Колмогорова (ФПК), приводящего в условиях стационарного случайного процесса к семейству кривых К. Пирсона, широко применяемых в инженерных расчетах. Также используются широко известные статистические оценки надежности промежуточных результатов и линейная теория устойчивости решения систем обыкновенных дифференциальных уравнений.
Основные результаты диссертации опубликованы в работах [41, 42, 43, 44, 45,46].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
.
Список литературы
- Атлас мира Карты. / Под рек. Р. Хоузи.-Лондон-Нью-Йорк-Монреаль-М.: Ридерз Дайджест, 2002.-581 с.
- Атлас Мирового водного баланса Карты. / Сост. Сотруд. ГГИ.-М.: Гидрометеоиздат, 1974 с.
- Владимиров, A.M. Гидрологические расчеты Текст. / A.M. Владимиров.-Л.: Гидрометеоиздат, 1990 368 с.
- Владимиров, A.M. Сборник задач и упражнений Текст. / A.M. Влади-миров.-СПб.: изд. РГГМУ, 2000.-С.70.
- Власова, Т.В. Физическая география материков, часть вторая Текст. / Т. В. Власов.-М.: Просвещение, 1986.-272 с.
- Громова, М.Н. Методика долгосрочных оценок характеристик группировок минимального стока в современных условиях и при изменении климата Текст.: Дис.. канд. техн. наук: 25.00.27: защищена 19.06.2008 / Громова Марина Николаевна.-СПб.: РГГМУ, 2008.-155 с.
- Коваленко, В.В. Частично инфинитное моделирование и прогнозирование процессов развития Текст. / В.В. Коваленко-СПб.: изд. РГГМУ, 1998−113 с.
- Коваленко, В.В. Частично инфинитное моделирование и прогнозирование процесса формирования речного стока Текст. /В.В. Коваленко-СПб.: изд. РГГМУ, 2004.-198 с.
- Коваленко, В.В. Частично инфинитное моделирование: примеры, основания, парадоксы Текст. / В.В. Коваленко-СПб.: Политехника, 2005.-486 с.
- Коваленко, В.В. Частично инфинитный механизм турбулизации природных и социальных процессов Текст. / В. В. Коваленко.-СПб.: изд. РГГМУ, 2006.-166 с.
- Коваленко, В.В. Моделирование гидрологических процессов Текст.: учебник.-Изд. 2-е, испр. и доп. / В. В. Коваленко, Н. В. Викторова, Е.В. Гайду-кова.-СПб.: Изд. РГГМУ, 2006.-559 с.
- Коваленко, В. В. Гидрологическое обеспечение надежности строительных проектов при изменении климата Текст. / В. В. Коваленко.-СПб.: изд. РГГМУ, 2009.-100 с.
- Методические рекомендации по оценке обеспеченных расходов проектируемых гидротехнических сооружений при неустановившемся климате Текст. / Под ред. В. В. Коваленко. СПб.: изд. РГГМУ, 2010.-50 с.
- Куасси, Б.Г. А. Фрактальная диагностика годового стока Западной Африки Текст.: Дис.. канд. техн. наук: 25.00.27: защищена 19.06.2008 / Куасси Би Гессан Арман.-СПб.: РГГМУ, 2008.-142 с.
- Мандельброт, Б. Фрактальная геометрия природа Текст. / Б. Ман-дельброт.-Ижевск: РХД, 2001.-253 с.
- Расходы воды избранных рек мира Текст. / Под ред. ЮНЕСКО.-СПб., Париж: Гидрометеоиздат, 1993.-600 с.-(Изд. в 1993 для ЮНЕСКО).
- Сикан, А. В. Статистические методы обработки гидрологической информации Текст. / СПб.: изд. РГГМУ, 2007.-279 с.
- Чеботарев, А.И. Общая гидрология Текст. / А. И. Чеботарев.-Л: Гидрометеоиздат, 1975.-544 с.
- Шредер, М. Фракталы, хаос, степенные законы Текст. / М. Шредер.-М.-Ижевск: РХД, 2005−528 с.
- Энциклопедический справочник. T. l, А-К. Текст. / Гл. ред. А.А. Гро-мыко.-М.: Советская энциклопедия, 1986.-672 с.
- Benoit, H., Cecile, P., Andre, M. Hydrologie: Tome 2, Une Science pour l’ingenieur Text. / H. Benoit, P. Cecile, M. Andre // Presses Polytechniques et universitaires Romandes, 2009−618c.
- Francois, A., Jean, R., Lauzon, N. Hydologie? Cheminements de l’eau Text. / A. Francois, R. Jean, N. Lauzon.-2007.-317 c.
- Julien, F. Maitrise de l’eau et developpement durable en Afrique de l’ouest: de la neces-site d’une cooperation regionale autour des systemes hydrologiques transfrontaliers Text. / F. Julien.-ACCEUIL/VertigO, VOLUME 7, Numero 2, Art., 2006.
- Оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации / Федеральная служба по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды Электронный ресурс. / Росгидромет, М., 2008. Режим доступа: http://climate2008.igce.ru
- Сибирский государственный технологический университет Электронный ресурс.: СГТУ, 2010. Режим доступа: http://forest-culture.narod.ru
- Milloy, S. Life support for Kyoto plus2015 impossible dream Электронный ресурс. / JunkSciences Anatomy, USA, 2011. Режим доступа: http ://j unkscience. com
- Fiddman, T. Climate Policy-Intgrated Assessment Models Электронный ресурс. / Models used in the IPCC Special Repport on Emissions Scenarios (SRES), 2003. Режим доступа: http://sres.ciesin.org
- Environmental Knowledge for Change / Climate change global processes and effects Электронный ресурс. / UNEP, GRID arendal, 2009. Режим доступа: http://www.grida.no
- Intergovernmental panel on climate change / IPCC Workshop on Sea Level Rise and Ice Sheet Instabilities Электронный ресурс. / Data Distribution centre. Режим доступа: http://www.ipcc-data.org
- Modellen and Daten: World Data Centre for Climate (WDCC) Электронный ресурс. / Model and Data, Germany Режим доступа: http:// www.mad.zmaw.de
- Beniston, M. Changements climatiques et impat / Presses Polytechniques et Universitaires Romandes Электронный ресурс. /Sciences et Ingenerie pour 1 envirenement, Suisse-2009 Режим доступа: http://www.ppur.org
- UNESCO / Water / The right to water and water rights in changing world/ Электронный ресурс. UNESCO, Netherlands, 2010. Режим доступа: http://www.unesco.org/water/wwap/punnurie/2005
- Microsoft Encarta premium 2006 Электронный ресурс. / Microsoft. Microsoft Corporation, 1993−2005. Режим доступа: http:// www.encarta.com.
- Mustapha, T. Ressources en eau aquisition de bases de donnees a references spatiale et temporelle en Algerie du nord-these de doctorat detat Text. / T. Mustapha- Universite de Nice-Sophia Antipolis, 2001.-300 c.
- Meylan, P. Hydrologie Text. / P. Meylan, A. Favre, A. Musy-Frequentielle.Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 2008.-184 c.
- Surfer 7.0 // Surface Mapping System 7.0 Электронный ресурс. / Golden Software Inc, 1997−2001.-Режим доступа: http://www.goldensoftware.com
- Special Report on Emissions Scenarios Электронный ресурс.: IPCC, 2010. Режим доступа: http://sres.ciesin.org
- Коваленко, В.В. Прогностические модели развития процессов катастрофического формирования многолетнего годового речного стока Текст. / В. В. Коваленко, Е. В. Гайдукова, Д. В. Чистяков, А. Хамлили // Метеорология и гидрология, № 10, 2010.-С. 64−70.