Часть 7. Атмосферные осадки

Количество осадков определяется толщиной (в миллиметрах) слоя воды, образовавшейся на горизонтальной поверхности от выпавшего дождя, мороси, обильных рос, тумана, растаявшего снега, града, крупы при отсутствии стока, просачивания и испарения. При измерении осадков возникают несколько видов систематических ошибок. Это - потери собранных осадков на смачивание осадкомерного ведра, испарение осадков из ведра за время между окончанием дождя и сроком измерения, а также ошибки прибора, связанные с влиянием ветра.

В данном разделе справочника представлены характеристики осадков, рассчитанные по исходным рядам двух типов. В первом из них (табл. 7.1-7.3, 7.8-7.9, 7.13-7.14) при формировании временных рядов осадков за весь период их суточное количество исправлялось только поправкой на смачивание, как это делается в настоящее время в оперативной практике. Во втором случае (табл. 7.4-7.6, 7.10-7.12, 7.15-7.16) учитывались все основные систематические погрешности измерения осадков, а именно: ветровой недоучет, суммарная погрешность за счет смачивания, испарения и конденсации, а также надувание в осадкомер «ложных осадков» во время сильных метелей. Число станций, для которых оказалось возможным произвести такую полную корректировку, значительно меньше, чем в остальных таблицах, из-за ограниченного количества исходных данных, необходимых для полной корректировки.

Вполне очевидно, что количества осадков, рассчитанные только с поправкой на смачивание и с учетом всех вышеназванных погрешностей, весьма различны. Как правило, учет всех погрешностей приводит к увеличению исправленных осадков, особенно в зимнее время. Однако там, где наблюдаются частые интенсивные метели при сильных ветрах, исправленное количество осадков может оказаться даже меньше измеренного за счет устранения «ложных осадков», поднятых с поверхности снежного покрова.

В конце раздела приведены таблицы, содержащие информацию о периоде наблюдений, который использовался при расчете статистических характеристик на конкретной станции.

Таблица 7.1. Месячное и годовое количество осадков (мм) с поправками на смачивание

Представлены средние многолетние суммы осадков за каждый месяц, а также годовые суммы осадков за указанный период наблюдений. Поправки на смачивание введены в соответствии с действующим Наставлением гидрометеорологическим станциям и постам.

Таблица 7.2. Коэффициент асимметрии месячного количества осадков с поправками на смачивание

Таблица рассчитана по ряду средних месячных сумм осадков по тому же массиву данных, что и табл. 7.1. Значение коэффициента характеризует асимметричность кривой распределения значений этого ряда относительно среднего значения.

Таблица 7.3. Коэффициент вариации месячного количества осадков с поправками на смачивание

Данные этой таблицы вычислены как отношение средних квадратических отклонений к средним многолетним значениям, представленным в таблице 7.1.

Средние квадратические отклонения месячных и годовых сумм атмосферных осадков неудобны для пространственного анализа из-за их большой изменчивости. Нормированные по соответствующим многолетним суммам, т. е. выраженные в виде коэффициентов вариации, они позволяют надежно проводить анализ поля вторых моментов распределения.

Таблица 7.4. Месячное и годовое количество осадков (мм) с учетом всех систематических погрешностей их измерения

Представлены средние многолетние суммы осадков за каждый месяц, а также годовые суммы осадков за указанный период наблюдений с учетом основных систематических погрешностей измерения осадков (а именно: ветровой недоучет, суммарная погрешность за счет смачивания, испарения и конденсации, а также надувание в осадкомер «ложных осадков» во время сильных метелей).

Таблица 7.5. Коэффициент асимметрии месячного количества осадков с учетом всех систематических погрешностей их измерения

Таблица рассчитана по ряду средних месячных сумм осадков по тому же массиву данных, что и табл. 7.4. Значение коэффициента характеризует асимметричность кривой распределения значений этого ряда относительно среднего значения.

Таблица 7.6. Коэффициент вариации месячного количества осадков с учетом всех систематических погрешностей их измерения

Данные этой таблицы вычислены как отношение средних квадратических отклонений к средним многолетним значениям, представленным в таблице 7.4.

Таблица 7.7. Максимальное суточное количество осадков (мм).

Представлены абсолютные максимумы суточных сумм осадков за каждый месяц и за год

Таблица 7.8. Среднее максимальное суточное количество осадков (мм).

Представлены средние многолетние из наибольших суточных сумм осадков за каждый месяц и год, полученные путем осреднения за указанный период лет.

Таблица 7.9. Среднее суточное количество осадков (мм).

Получены средние многолетние суточные суммы осадков путем осреднения за указанный период лет.

Таблица 7.10. Максимальное суточное количество осадков с учетом всех систематических погрешностей их измерения (мм).

Представлены абсолютные максимумы суточных сумм осадков за каждый месяц и за год.

Таблица 7.11. Среднее максимальное суточное количество осадков (мм) с учетом всех систематических погрешностей их измерения (мм).

Представлены средние многолетние из наибольших суточных сумм осадков за каждый месяц и год, полученные путем осреднения за указанный период лет.

Таблица 7.12. Среднее суточное количество осадков (мм) с учетом всех систематических погрешностей их измерения (мм).

Получены средние многолетние суточные суммы осадков путем осреднения за указанный период лет.

Таблица 7.13. Среднее число дней с различным количеством осадков.

Днем с осадками называется такой день, когда количество осадков в теплый период равно или больше 0,1 мм, а в холодный (после введения поправок на смачивание) - 0,0 мм.

Среднее число дней по градациям вычислено непосредственно путем подсчета последовательным суммированием.

Таблица 7.14. Повторяемость (число случаев) периодов без осадков различной продолжительности.

Для расчета данных таблицы составлены ряды продолжительности непрерывных периодов без осадков (в днях) в данном месяце (году) за указанный ряд лет.

Днем без осадков считался день, когда суточное количество в теплый период (апрель-октябрь) не превышает 0.1 мм, а в холодный период (ноябрь - март) - день с количеством осадков за сутки 0.0 мм.

Периоды без осадков различной продолжительности сгруппированы по градациям, в которых указана частота (число случаев) приходящихся на данный месяц периодов без осадков. Если период без осадков наблюдался непрерывно в двух смежных месяцах, то он относился к тому их них, где отмечалась большая его часть, в случае равенства продолжительности - фиксировался в последующем месяце. Периоды без осадков более 60 дней отнесены к последнему из месяцев, в течение которого они наблюдались.

Таблица 7.15. Максимальное за год суточное количество осадков (мм) с учетом всех систематических погрешностей их измерения различной обеспеченности.

Данные таблицы получены по исходным рядам табл. 7.10. Расчет выполнен путем экстраполяции кривых распределения значений суточного максимума осадков. Суточный максимум осадков представлен значениями определенной обеспеченности, т.е. значениями, превышающими указанный предел. Достаточный ряд наблюдений позволяет получить экстремальные значения редкой обеспеченности (2%-ной и 1%-ной).

Наблюденный максимум обычно близок по значению к квантили 1%-ной обеспеченности. Максимум осадков 1%-ной обеспеченности может быть выше или ниже наблюденного, различия между ними не носят систематического характера.

Таблица 7.16. Среднее число дней с различным количеством осадков с учетом всех систематических погрешностей их измерения.

Расчеты проводились так же, как и при получении табл. 7.13

Таблица 7.17. Расчетный суточный максимум осадков (мм) различной обеспеченности за год.

Суточный максимум осадков представлен значениями определенной обеспеченности. Под обеспеченностью понимается вероятность значений выше определенного предела (63%, 20%, 10%, 5%, 2%, 1%) . Максимальное суточное количество осадков заданной обеспеченности определялось методом интегральных кривых с помощью специальной номограммы. Для аппроксимации статистического распределения рядов суточных осадков использовано теоретическое распределение Фреше и Гумбеля.

Для расчета параметров функции распределения суточных максимумов осадков использованы данные за весь период наблюдений на станции.

7.17.01 - с использованием распределения Фреше

7.17.02 - с использованием распределения Гумбеля

Таблица 7.18. Период наблюдений.

7.18.01 - для расчета таблиц 7.1-7.3

7.18.02 - для расчета таблиц 7.4-7.6, 7.10-7.12, 7.15-7.16

7.18.03 - для расчета таблиц 7.7, 7.17

7.18.04 - для расчета таблиц 7.8-7.9, 7.13-7.14