Сравнение данных атмосферных реанализов XX века с результатами метеорологических наблюдений экспедиции Г.Л. Брусилова на судне «Св. Анна» во время вынужденного дрейфа 1912–1914 гг.

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье приведены результаты сравнения атмосферных реанализов XX века ERA-20C и NOAA-CIRES-DOE 20th Century Reanalysis Version 3 с данными метеорологических наблюдений, выполненных в ходе вынужденного дрейфа шхуны «Св. Анна» в 1912–1914 гг в Арктике. Сравнивались синхронные временные ряды атмосферного давления, температуры воздуха, скорости и направления ветра с помощью корреляционного анализа и оценок средней и среднеквадратической ошибки. Сравнение данных о ветре проводилось с помощью специализированных методов анализа векторных рядов. Для всех метеорологических характеристик реанализ NOAA-CIRES-DOE 20th Version 3 показывает более высокие значения корреляции и наименьшие значения среднеквадратической ошибки. Минимальные значения средней ошибки для данных атмосферного давления и температуры воздуха показывает реанализ ERA-20C. Установлено, что между данными измерений ветра и ветром реанализов есть систематическое отклонение примерно 12–15°.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Р. И. Май

Крыловский государственный научный центр; Санкт-Петербургский государственный университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: rimay@mail.ru
Россия, Московское шоссе, 44, Санкт-Петербург, 196158; 10 линия В.О., 33–35, Санкт-Петербург, 199178

С. В. Цедрик

Санкт-Петербургский государственный университет

Email: rimay@mail.ru
Россия, 10 линия В.О., 33–35, Санкт-Петербург, 199178

Е. О. Ермолов

Национальный парк «Русская Арктика»

Email: rimay@mail.ru
Россия, наб. Северной Двины, 36, Архангельск, 163069

Список литературы

  1. Белышев А.П., Клеванцов Ю.П., Рожков В.А. Вероятностный анализ морских течений. Л.: Гидрометеоиздат, 1983, 264 с.
  2. Брейтфус Л. Полярная экспедиция лейтенанта Г. Л. Брусилова на шхуне «Св. Анна». Петроград: Записки по гидрографии. Приложение к 4 Вып XXXVIII, 1914, 78 с.
  3. Визе В.Ю. К вопросу об островах в северной части Карского моря // Исследования морей СССР. Вып. 14. 1931. С. 155–169.
  4. Визе В.Ю. О поверхностных течениях в Карском море // Изв. Центр. Гидрометеорологического бюро. 1924. Вып. 3. С. 86–101.
  5. Демчев Д.М., Кулаков М.Ю., Макштас А.П., Махотина И.А., Фильчук К.В., Фролов И.Е. Верификация данных реанализов ERA-Interium и ERA5 о приповерхностной температуре воздуха в Арктике // Метеорология и гидрология. 2020. № 11. С. 36–46.
  6. Иванов Н.Е. О характеристиках корреляции скоростей ветра, морских течений и дрейфа льда // Метеорология и гидрология. 2004. № 8. С. 61–73.
  7. Кулаков М.Ю., Макштас А.П., Шутилин С.В. Верификация данных реанализа NCEP/NCAR по результатам наблюдений на дрейфующих станциях «Северный полюс» // Проблемы Арктики и Антарктики. 2013. № 1(95). С. 88–96.
  8. Наставление по службе прогнозов. Раздел 3. Часть III. Служба морских гидрологических прогнозов. (РД 52.27.759) М., Гидрометцентр России, 2011. 66 с.
  9. Compo G.P., Whitaker J.S., Sardeshmukh P.D., Matsui N., Allan R.J., Yin X., Gleason B.E., Vose R.S., Rutledge G., Bessemoulin P., Bronnimann S., Brunet M., Crouthamel R.I., Grant A.N., Groisman P.Y., Jones P.D., Kruk M., Kruger A.C., Marshall G.J., Maugeri M., Mok H.Y., Nordli Ø., Ross T.F., Trigo R.M., Wang X., Woodruff S.D., Worley S.J. The Twentieth Century Reanalysis Project // Q. J. Roy. Meteorol. Soc. 2011. V. 137. P. 1–28.
  10. Ivanov N.E., Demchev D.M., Nesterov A.V. Application of A.M. Obukhov’s theory of correlation of vectors for scientific research and engineering calculations of ice drift in the Arctic Ocean // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. V. 1040. 012024. 2020. P. 1–12. doi: 10.1088/1755-1315/1040/1/012024
  11. Jonassen M.O., Valisuo I., Vihma T., Uotila P., Makshtas A.P., Launiainen J. Assessment of atmospheric reanalyses with independent observations in the Weddell Sea, the Antarctic // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. V. 124. 2019. P. 12468-12484. doi: 10.1029/2019JD030897.
  12. King J., Marshall G., Colwell S., Arndt S., Allen-Sader C., Phillips T. The performance of the ERA-Interim and ERA5 atmospheric reanalyses over Weddell Sea pack ice // Journal of Geophysical Research: Oceans. V. 127. 2022. P. 1–12. doi: 10.1029/2022JC018805.
  13. Latonin M.M., Bashmachnikov I.L., Bobylev L.P., Davy R. Multi-model ensemble mean of global climate models fails to reproduce early twentieth century Arctic warming. // Polar Science. 2021. V. 30. 100677. doi.org/10.1016/j.polar.2021.100677.
  14. May R.I. Verification of sea ice drift data obtained from remote sensing information // Proceedings of International Geoscience and Remote Sensing Symposium (IGARSS). 2018. P. 7344–7347, doi: 10.1109/IGARSS.2018.8517650.
  15. Poli P., Hersbach H., Dee D.P., Berrisford P., Simmons A.J., Vitart F., Laloyaux P., Tan D.G.H., Peubey C., Thepaut J., Tremolet Y., Holm E.V., Bonavita M., Isaksen L., Fisher M. ERA-20C: An Atmospheric Reanalysis of the Twentieth Century// Journal of Climate. V. 29(11). 2016. P. 4083–4097.
  16. Tsedrik S.V. Model of the schooner «Saint Anna» drift with the usage of NOAA-CIRES-DOE 20CR and ERA-20C reanalises. // Complex Investigation of the World Ocean (CIWO-2023). Springer Proceedings in Earth and Environmental Sciences. Springer, Cham. 2023. https://doi.org/10.1007/978-3-031-47851-2_20

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Карта дрейфа шхуны «Св. Анна» в 1912–1914 гг.

Скачать (417KB)
3. Рис. 2. Пример временных рядов атмосферного давления и температуры воздуха по судовым наблюдениям на шхуне «Св. Анна» и данным атмосферных реанализов NCD 20CR и ERA-20C.

Скачать (448KB)
4. Рис. 3. Средняя ошибка (а–в), среднеквадратическая ошибка (г–е) и коэффициент корреляции (ж–и) временных рядов атмосферного давления (а, г, ж), температуры воздуха (б, д, з) и ветра (в, е, и) по судовым наблюдениям на шхуне «Св. Анна» и данным атмосферных реанализов.

Скачать (843KB)


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».