Тропопaузa и мaксимaльный ветер нaд территорией Кaзaхстaнa - Aлександр Чередниченко, Владимир Чередниченко (2017)

Тропопаузе над Казахстаном до шестидесятых-семидесятых годов прошлого века тоже уделялось мало внимания. Заметный вклад в её исследование внесли Маслова Т.В. [29], а также один из авторов данного пособия, защитивший кандидатскую диссертацию по тропопаузе и максимальному ветру над территорией Казахстана и написавший монографию аналогичного названия. Ожидалось, что со временем сеть зондирования расширится, появятся новые методы, что позволит изучить тропопаузу более детально. Однако за прошедшие годы число аэрологических станций на территории Казахстана сократилось с 15 до 8, увеличилось число пропусков наблюдений. Кроме того, вместо прежних четырёх сроков наблюдений станции были переведены на двухразовое зондирование, что исключило возможность изучать суточные колебания характеристик тропопаузы.С другой стороны, интерес к тропопаузе растёт, её изучение включено в программу курса для магистров «Физика верхних слоёв атмосферы». В связи с этим было решено взять за основу статистические данные за прошлый период, включающий данные наблюдений 14 станций Казахстана за четыре срока. Материал, однако, был заново переработан и пересмотрен в свете новейших исследований в области стратосферно-тропосферных связей. Кроме того, информация была дополнена требованиями по выбору тропопаузы, дающими материал для более глубокого понимания физики тропопаузы.

ГЛАВА I

КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРОПОПАУЗЕ

§ 1. Характеристика используемого материала, оценка точности и достоверность данных

Работа выполнена по материалам температурно-ветрового зондирования на сети аэрологических станций Казахстана за 1966-1970 годы в сроки 03 и 15 часов московского времени, а при необходимости – за все четыре срока. Распределение станций по территории показано на рис. 1.

Рис. 1. Расположение пунктов зондирования

Материалы этого периода наблюдений наиболее полные и однородные из всех имеющихся. В данных каждой станции отсутствует в среднем не более 5 наблюдений в год. При этом случаев отсутствия зондирования за несколько сроков подряд почти нет.

Известно, что для получения надежных среднемесячных данных о высоте итемпературе тропопаузы достаточно 150-200 случаев наблюдений, т.е. в 2-1,5 раза меньше, чем использовано [30]. За меру точности средних значений основных характеристик тропопаузы принята средняя квадратическая ошибка

где δx – среднее квадратическое отклонение соответствующей характеристики;

n– число наблюдений.

Ошибки вычисления средних месячных значений характеристик тропопаузы для всех станций не превышают для высоты 0,03-0,06 км, для давления 1±2 мб, для температуры 0,1-0.4 °C. Следовательно, ошибкивычисления существенно меньше ошибок измерений.

Следует отметить, однако, что полученные данные о высоте и температуре тропической тропопаузы в зимний период для большей части и территории не имеют достаточной надежности из-за малого числа случаев наблюдений.

§ 2. Определение уровня и характера типа тропопаузы

Тропопаузой называют слой, отделяющий тропосферу от стратосферы.

В то времякак тропосфера характеризуется сравнительно большими устойчивыми положительными градиентами, а стратосфера – слабыми как положительными, так и отрицательными градиентами, для слоя тропопаузы характерно резкое непостоянство температурных градиентов, как по величине, так и по знаку.

§ 3. Определение уровня тропопаузы

Критерии для определения уровня и характера тропопаузы, рекомендованы Всемирной метеорологической организацией (ВМО).

Указания ВМО предназначены для того, чтобы максимально стандартизировать условия выбора уровня и типа тропопаузы разными исследователями в разных регионах. Это позволяет сравнивать результаты [59] и др.