Исследование изменнения скорости и направления ветра в городе Донецке

Тынор Марина Евгеньевна, доц.Беляева Ирина Викторовна, к.х.н.
Донецкий национальный технический университет

С каждым годом все отчетливее проявляются изменения в климате, происходящие в Украине. Это связывается с усилением парникового эффекта, т.е. увеличением среднегодовых температур на земном шаре. В связи с этим изменяется циркуляция атмосферного воздуха , которая выражается в изменении скорости ветра и преобладающего направления ветра.

Нами был проведен анализ данных по скорости и направлению ветра в г. Донецке. Данные розы ветров показали, что по сравнению с 1980 годом в настоящее время изменилось преобладающее направление ветра с юго-восточного на восточное. Анализ данных по скорости ветра показал, что на протяжении 2001-2003 года среднегодовая скорость ветра оставалась постоянной и равной 4,2 м/с. На рисунке 1 представлены данные по годовому ходу ветра за 2001-2003 год.

Рисунок 1 – Годовой ход скорости ветра в г. Донецке за 2001-2003 г.

Анализ данных рисунка 1 позволяет сделать вывод, что в течение года наблюдалось три максимума скорости ветра. Годовой ход скорости ветра в 2003 году существенно отличается от предыдущих лет тем, что в осенне-летний период скорость ветра уменьшилась, а в весенний период - увеличилась. По рисунку 1 сложно судить о периодичности изменения скорости ветра. Поэтому нами была проведена обработка данных по среднемесячным скоростям ветра за период 2001-2003 г. по теории временных рядов. Для анализа временного ряда была использована программа Statgraphics (блок «Анализ временных рядов»). Предварительно было проведено сглаживание временного ряда по пятиточечному методу.

На рисунке 2 представлен исходный временной ряд (1) и сглаженный временной ряд (2), по которому проводилось прогнозирование на период 2004 г.

Точки – исходные данные; линия - сглаженный ряд с прогнозом на 2004 г.

Рисунок 2 – График среднемесячных скоростей ветра в г. Донецке на период 2001-2003 г. и данные прогноза на 2004 год

Было установлено, что во временном ряду присутствует сезонная компонента с периодом сезонности 14 месяцев. Линия тренда описывается квадратичным уравнением: X(t) = 3,97+0,038*t – 0,0011*t2 , где t – номер элемента временного ряда, X(t) – среднемесячная скорость ветра.

Для прогнозирования среднемесячной скорости ветра на период 2004 г. нами была выбрана мультипликативная модель в виде произведения детерминированной и случайной компоненты. Данные прогноза по выбранной модели представлены в виде линии на рисунке 2. Анализ данных прогноза позволяет сделать вывод о том, что до середины года скорость ветра будет незначительно уменьшаться, затем будет наблюдаться небольшой рост. Полученные данные прогноза согласовываются с данными наблюдения в этот период. Для увеличения точности прогноза следует увеличить количество исходных данных во временном ряду.

Всеукраинская Экологическая конференция в г. Одессе, апрель 2005 года.

на главную страницу