Обчислення кількості опадів на українських метеостанціях із урахуванням впливу вітру
Анотація
Вимірювання опадів включають випадкові та систематичні похибки. Перші пов'язані з вимірювальною частиною приладу та мікрокліматичними умовами території, другі – з впливом вітру, випаровуванням та змочуванням стінок приймача. Вітрові вихори, що утворюються під час зіткнення вітрового потоку та верхньої частини приймача опадоміра, перешкоджають потраплянню опадів у приймач та найбільше зменшують справжню кількість опадів. В Україні така аеродинамічна похибка не обчислюється під час запису вимірювань, тому для проведення гідрологічних і кліматичних досліджень архівні дані мають пройти попереднє коригування. Метою роботи було приведення виміряної на метеостанціях України кількості опадів до реальних величин. Розглянуто чотири методи врахування аеродинамічної похибки опадоміра Третьякова з вітровим захистом: Голубєва, Янга, Брязгіна та Норвезького метеорологічного інституту. Опрацьовано дані строкових спостережень за опадами на метеостанціях України за період 1976–2019 рр. Програма метеорологічних спостережень містить всю необхідну інформацію для виконання розрахунків: швидкість та напрямок вітру, температуру повітря, атмосферний тиск та парціальний тиск водяної пари, тривалість низової та загальної заметілі. Швидкість вітру приведено до висоти приймача опадоміра (2 м) з урахуванням закритості та оточення метеомайданчика. Встановлено, що за різними методами коригування недооблік середньорічної кількості опадів коливається у межах 5–10%, із них для снігу – 18–27%, для дощу – 3–7%. За коригованими значеннями оновлено мапу річної суми опадів на території України за період 1990–2019 рр. Для подальшого використання у гідрологічних і кліматичних дослідженнях результати спостережень за опадами мають бути кориговані з врахуванням аеродинамічної похибки.
Завантаження
Посилання
Bogdanova, E. G., Golubev, V. S., Il’in, B. M., & Dragomilova, I. V. (2002). New model for correction of measured precipitation and its use in Russian polar regions. Meteorology and Hydrology, 10, 68–94 [in Russian].
State hydrometeorological survice. (2011). Guidelines for hydrometeorological stations and posts. Issue 3. Part 1. Meteorological observations at stations. 280 [in Ukrainian].
Sevruk, Boris, & Nespor, V. (1994). The Effect of Dimensions and Shape of Precipitation Gauges on the Wind-Induced Error. In Global Precipitations and Climate Change (pp. 231–246). Berlin, Heidelberg: Springer Berlin Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-642-79268-7_14
Golubev, V. S. (1979). Research of the double fence cover influnce on precipitation measurement of Tretyakov gauge. Trudy GGI, 258, 91–101 [in Russian].
Alekseev, G. A. (1975). Methods for estimating random errors of hydrometeorological information. Leningrad: Hy-drometeoizdat, 96 [in Russian].
World Meteorological Organization. (2008). Guide to Hydrological Practices, Volume I: Hydrology – From Meas-urement to Hydrological Information. 296.
Smirnova, N. S. (Ed.). (1990). Scientific and applied reference book on the climate of the USSR. Series 3. Long-term data. Parts 1-6. Issue 10. Ukrainian SSR. Book 1. Leningrad: Hydrometeoizdat, 605 [in Russian].
Baghapour, B., Wei, C., & Sullivan, P. E. (2017). Numerical simulation of wind-induced turbulence over precipita-tion gauges. Atmospheric Research, 189, 82–98. https://doi.org/10.1016/j.atmosres.2017.01.016
Goodison, B. E., Louie, P. Y. T., & Yang, D. (1998). WMO Solid precipitation measurement intercomparison: Final report. 212.
Bogdanova, E. G. (1968). Accounting the wind error in measured precipitation when calculating their average long-term values (norms). Trudy GGO, 215, 45–56 [in Russian].
Golubev, V. S. (1973). Methodology for correcting sub-daily and monthly values of atmospheric precipitation and the results of its verification. Trudy GGI, 207, 11–27 [in Russian].
Konovalov, D., Golubev, V. S., Bogdanova, E. G., & Ylin, B. M. (2000). A full model for correction of precipitation measurements data and a method and algorithm for estimation of systematic error components. In Papers present-ed at the WMO Technical Conference on Meteorological and Environmental Instruments and Methods of Observa-tion (TECO-2000). WMO/TD- No. 1028; IOM Report - No. 74 (pp. 136–139) [in Russian].
Bogdanova, E. G., Il’in, B. M., & Dragomilova, I. V. (2003). Experience in using an improved methodology for ad-justing daily precipitation amounts in various climatic conditions. Trudy GGO, 551, 23–50 [in Russian].
State hydrological institute. (1973). Guide for water balance stations. Leningrad: Hydrometeoizdat, 306 [in Rus-sian].
Sevruk, B., & Hamon, W. R. (1984). International Comparison of National Precipitation Gauges with a Reference Pit Gauge (WMO/TD-No. 38). Geneva, 139.
Forland, E. J., Allerup, P., Dahlstrom, B., Elomaa, E., Jonsson, T., Madsen, H., … Vejen, F. (1996). Manual for oper-ational correction of Nordic precipitation data (Report NR. 24/96). Oslo, 66.
Yang, D., Goodison, B. E., Metcalfe, J. R., Golubev, V. S., Elomaa, E., Gunther, T., … Milkovic, J. (1995). Accuracy of Tretyakov precipitation gauge: Result of WMO intercomparison. Hydrological Processes, 9(8), 877–895. https://doi.org/10.1002/hyp.3360090805
Aleksandrov, Y. I., Bryazgin, N. N., Førland, E. J., Radionov, V. F., & Svyashchennikov, P. N. (2005). Seasonal, inter-annual and long-term variability of precipitation and snow depth in the region of the Barents and Kara seas. Po-lar Research, 24(1–2), 69–85. https://doi.org/10.3402/polar.v24i1.6254
Kosovets, O., & Shvets, N. (2011). History and physical-geographical description of meteorological stations of Ukraine (climatological reference book). Kyiv, 462 [in Ukrainian].
Grebin’, V. V. (2010). Modern streamflow regime of rivers in Ukraine (landscape-hydrology analysis) [in Ukraini-an]. Kyiv: Nika-Centr, 316 [in Ukrainian].
Olenev, A. M. (1987). Impact of macrorelief on climate and landscape complexes. Sverdlovsk, 86 [in Russian].
Mkrtchian, O., & Shuber, P. (2013). Interpolation of meteodata on precipitation and other climatic variables by regression-kriging. Visnyk Lviv Univ. Ser. Geogr., 42, 258–264 [in Ukrainian].
Mkrtchian, O., & Shuber, P. (2011). A method for geospatial and mapping of climatic characteristics from mete-ostation observation data. Visnyk Lviv Univ. Ser. Geogr., 39, 245–253 [in Ukrainian].
Barabash, M. B., Pahaluk, O. E., & Tatarchuk, O. G. (2007). Precipitation. Year. In National atlas of Ukraine (p. 435). Kyiv, 435 [in Ukrainian].
Lipinskiy, B. M., Dyachuk, V. A., & Babichenko, B. M. (Eds.). (2003). Climate in Ukraine. Kyiv: Vyd-vo Raevskogo, 343 [in Ukrainian].
Barabash, M. B., Korzh, T. V., & Tatarchuk, O. G. (2004). Investigation of changes and fluctuations in precipitation at the turn of the 20th and 21st centuries in the context of global warming. Nauk. Pr. UkrNDGMI, 253, 92–102 [in Ukrainian].
Yang, D., & Simonenko, A. (2014). Comparison of Winter Precipitation Measurements by Six Tretyakov Gauges at the Valdai Experimental Site. Atmosphere-Ocean, 52(1), 39–53. https://doi.org/10.1080/07055900.2013.865156
Karl, T. R., Quayle, R. G., & Groisman, P. Y. (1993). Detecting Climate Variations and Change: New Challenges for Observing and Data Management Systems. Journal of Climate, 6(8), 1481–1494. https://doi.org/10.1175/1520-0442(1993)006<1481:DCVACN>2.0.CO;2
Legates, D. R. (1995). Global and terrestrial precipitation: A comparative assessment of existing climatologies. International Journal of Climatology, 15(3), 237–258. https://doi.org/10.1002/joc.3370150302
World Meteorological Organization. (2018). Guide to Instruments and Methods of Observation. 1385.
World Meteorological Organization. (2018). WMO Solid Precipitation Intercomparison Experiment (SPICE). In-struments and Observing Methods. Report No. 131. 1445. Retrieved from https://library.wmo.int/index.php?lvl=notice_display&id=20742#.X5lglIgzZhE
