Гидрометеорологическое обеспечение плавания и промысла

контрольная работа

Практическая часть

I. Построить океанографический разрез, найти значение и слой максимального градиента температуры на одной из станций разреза.

№ станц.

1

Долгота (вост)

34020

Н, м

Температура

0

24,16

10

23,88

20

14,78

30

10,94

50

7,38

75

7,34

100

7,48

150

8,48

200

8,64

, gradT = 0,776

По значениям температуры мы видим, что наиболее медленно температура с глубиной уменьшается на двух участках, первый - до 10м., второй - между 50 и 100м. Максимальный градиент температуры будет находиться в слое 10-20 метров, далее температура падает с некоторым постоянством. Глубже 75м можно наблюдать скачкообразное повышение температуры с максимальным градиентом на глубинах 100-150м.

II. Построить T, S - кривые для одной из станций тропической Атлантики и одной черноморской. Определить экстремумы температуры и солености на T, S - кривых в качестве признаков водных масс.

Тропическая часть Атлантического океана

Горизонт

0

50

75

100

150

200

300

500

750

1000

Т0

23,02

22,95

22,97

20,39

17,68

15,22

11,86

7,98

5,66

4,90

S‰

36,35

36,49

36,53

36,31

36,27

35,90

35,55

34,99

34,90

34,83

График этих характеристик позволяет визуально и по экстремальным значениям выделить три типа вод:

1. В пределах слоя 0-75 м водная масса имеет высокую температуру и некоторую увеличивающуюся с глубиной соленость.

2. Слой 75-500 м характерен стабильно высокой соленостью и обычным для открытого океана снижением температуры с глубиной.

3. От 500 до 1000 м происходит снижение температуры и солености до наименьших значений.

Значения экстремумов обозначим по следующей схеме (где положительные обозначены буквой В, отрицательные - Н):

Характеристики

Т

S

Экстремумы

В

Н

В

Н

Водные массы

А

+

В

+

С

+

+

Тип А соответствует верхнему прогретому слою, существующему в открытой тропической зоне Мирового океана без существенных изменений по сезонам, характерному максимальной температурой. Промежуточная водная масса (тип В) с максимумом солености (слой 75-500 м) образуется в этих широтах за счет интенсивного осолонения вод при испарении. Нижний слой (500-1000 м) представляет собой океанскую глубинную воду (С) с наименьшими значениями температуры и солености.

Черное море

Горизонт

0

10

20

30

50

75

100

150

200

Т0

24, 20

20,74

8,16

7,39

7,23

7,36

8,08

8,58

8,68

S‰

17,34

17,56

18,10

18, 19

18,41

18,97

20,42

21,16

21,50

График этих характеристик позволяет визуально и по экстремальным значениям выделить три типа вод:

1. В пределах слоя 0-20 м водная масса имея высокую температуру на поверхности происходит резкое уменьшение температуры на 66%. На этой же глубине происходит скачёк солёности.

2. Слой 20-75 м характерен стабильными показателями соленостью и температуры.

3. От 75 до 200 м происходит второй скачёк солености до наибольших значений и некоторый рост температуры с последующей стабилизацией.

Значения экстремумов обозначим по следующей схеме (где положительные обозначены буквой В, отрицательные - Н):

Характеристики

Т

S

Экстремумы

В

Н

В

Н

Водные массы

А

+

+

В

+

+

+

С

+

III. По уравнению Зверева определить индекс суммарного ветрового нагона при следующих исходных данных.

Время (часы)

Направление ветра (град)

Скорость ветра (м/с)

7

150

5

8

180

8

9

220

10

10

230

12

11

240

20

12

250

18

13

250

20

14

260

15

15

270

16

16

280

10

17

290

8

18

300

8

Варианты

Полушарие

Характер берега

Направление берега (град. куда)

3

северное

отмелый

60

где - сумма проэкций ветра;

Wi - скорость ветра (м/с);

i - угол между направлением ветра и направлением максимального сгона или нагона.

Время

(часы)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

Направление

(град. откуда)

150

180

220

230

240

250

250

260

270

280

290

300

Скорость (м/с)

5

8

10

12

20

18

20

15

16

10

8

8

Угол ()

90

120

160

170

180

190

190

200

210

220

230

240

Сos

0,00

-0,50

-0,94

-0,98

-1,00

-0,98

-0,98

-0,94

-0,87

-0,77

-0,64

-0,50

Эффект нагона WСos

0

-4,0

-9,4

-11,8

-20,0

-17,7

-19,7

-14,1

-13,9

-7,7

-5,1

-4,0

СГОН Wcos=-127,4

IV. рассчитать и построить кумулятивную (интегральную) кривую.

Годы

3

аК

1960

20

-2,3

-2,3

1961

10

-12,3

-14,5

1962

16

-6,3

-20,8

1963

7

-15,3

-36,1

1964

16

-6,3

-42,3

1965

19

-3,3

-45,6

1966

11

-11,3

-56,9

1967

14

-8,3

-65,2

1968

20

-2,3

-67,4

1969

16

-6,3

-73,7

1970

21

-1,3

-75,0

1971

25

2,7

-72,2

1972

22

-0,3

-72,5

1973

18

-4,3

-76,8

1974

27

4,7

-72,0

1975

19

-3,3

-75,3

1976

26

3,7

-71,6

1977

21

-1,3

-72,8

1978

24

1,7

-71,1

1979

28

5,7

-65,4

1980

31

8,7

-56,7

1981

34

11,7

-44,9

1982

39

16,7

-28,2

1983

30

7,7

-20,5

1984

32

9,7

-10,7

1985

33

10,7

0,0

n=26

При построении кривой аК для декады 1960-1970 гг можем отметить резкое уменьшение значений, в период с 1970 по 1978 - равномерные колебания, и с 1978 по 1985 резкое повышение значений показателя.

Т0=579

V. Рассчитать коэффициенты разложения в ряд поля атмосферного давления по полиномам Чебышева - А00, А01, А10.

VI. Рассчитать матрицы переходных вероятностей по исходным рядам:

Годы

W

A00

Годы

W

A00

Годы

W

A00

1960

В

Н

1973

С

В

1986

Н

В

1961

С

С

1974

С

С

1987

Н

В

1962

С

Н

1975

Н

С

1988

В

Н

1963

Н

Н

1976

Н

В

1989

В

В

1964

Н

В

1977

Н

В

1990

В

В

1965

Н

Н

1978

С

С

1991

В

В

1966

С

Н

1979

В

Н

1992

С

В

1967

С

С

1980

В

Н

1993

С

В

1968

В

Н

1981

В

Н

1994

Н

С

1969

В

Н

1982

В

В

1995

Н

Н

1970

В

Н

1983

С

С

1996

Н

С

1971

С

Н

1984

С

С

1997

Н

С

1972

С

В

1985

Н

С

1998

С

С

1973

С

В

1999

С

С

Строим матрицу вероятных переходов для чего подсчитываем частоту и относительную вероятность комбинаций переходов Н в Н, Н в С, Н в В, С в Н и т.д.

Нt-1

Сt-1

Вt-1

Нt

9/0,69

4/0,27

-

Ct

3/0,23

9/0,6

4/0,33

Bt

1/0,08

2/0,13

8/0,67

13

15

12

40

Строим матрицу вероятных переходов для чего подсчитываем частоту и относительную вероятность комбинаций переходов Н в Н, Н в С, Н в В, С в Н и т.д.

Нt-1

Сt-1

Вt-1

Нt

7/0,5

4/0,33

2/0,14

Ct

3/0,21

6/0,5

4/0,29

Bt

4/0,29

2/0,17

8/0,57

14

12

14

40

Строим матрицу вероятных переходов для чего подсчитываем частоту и относительную вероятность комбинаций переходов Н в Н, Н в С, Н в В, С в Н и т.д.

Нt-1

Сt-1

Вt-1

Нt

3/0,5

4/0,33

2/0,14

Ct

4/0,21

6/0,5

4/0,29

Bt

5/0,29

2/0,17

8/0,57

12

12

14

40

Как видим, в данных матрицах переход любого состояния в последующее осуществляется с вероятностью не более 38%, что не может быть основанием для использования в прогностических целях. Если хотя бы одна из вероятностей достигала 80%, мы бы получили возможность прогноза с такой (приемлемой в практике) вероятностью. И то, только по одному из состояний текущего года.

Матрицы такого типа могут быть использованы и для сопоставления двух синхронных рядов. Тогда, вместо связи последующего состояния с предшествующим, можно определить степень совпадений разных состояний в анализируемых рядах.

VII. Рассчитать границы 3-х равновероятных классов (низкие значения - Н, средние - С и высокие - В по принципу: , С "от" - "до", В).

Подсчитать количество значений каждого класса.

Среднегодовая биомасса зоопланктона в восточной части Черного моря

Годы

1960

45

1961

45

1962

63

1963

50

1964

61

1965

55

1966

85

1967

133

1968

107

1969

81

1970

103

1971

110

1972

85

1973

161

1974

99

1975

61

1976

47

1977

42

1978

27

1979

65

1980

113

1981

118

1982

44

1983

70

1984

70

1985

74

1986

58

1987

77

1988

84

Величина градации

Расчетная таблица

Градации

Частота

Рi

Рi

Средние градаций

27-40

1

0,034

1

34

41-54

6

0, 207

0,966

48

55-68

6

0, 207

0,759

62

69-82

5

0,173

0,552

76

84-96

3

0,104

0,379

90

97-110

4

0,138

0,275

104

111-124

2

0,069

0,137

118

125-144

1

0,034

0,068

135

145-158

0

0

0,034

152

158-171

1

0,034

0,034

165

=29

=1,000

При интерполяции в предпоследнем столбце для границ Р 0,33 и 0,67 получаем значения обозначенных классов:

Н С В

68?69-102102

Количественное распределение величин:

Н-13, С-8, В-8

YIII. Дать прогноз по нижеследующим прогностическим уравнениям (по два уравнения на вариант).

1. Прогноз даты перехода через 140 температуры воды в порту Батуми - начала путины черноморской хамсы.

где Д - количество дней после 31 октября;

Тб-Х1 - средняя температура воды в ноябре в порту Батуми.

Годы

Тб-ХI

Д

1960

18,1

45,2

1961

16,9

37,8

1962

17,3

40,3

1963

16,3

34

1964

16,5

35,3

1965

13,9

19,2

1966

18,8

49,6

1967

17,5

41,5

1968

17,7

42,7

1969

14,2

21

Прогноз урожайности черноморской ставриды.

где Р - численность черноморской ставриды в млн. штук;

Е - эксцесс распределения сеголетков ставриды в температурном поле поверхностного слоя Черного моря при их оценочной съемке.

Годы

Е

Р

1960

2,5

92

1961

10,8

13,8

1962

12,6

11

1963

34,0

2,2

1964

0,5

265

1965

41,2

1,4

1966

10,0

15,2

1967

4,6

45,5

1968

3,8

58

1969

20,2

5,52

Делись добром ;)