Введение
Глава 1. Методы наблюдений за осадками, основные типы глобальных и региональных массивов данных об атмосферных осадках и анализ их неопределенностей 13
1.1. Прямые измерения осадков на станциях и осадкомерных постах 15
1.2. Спутниковые данные об осадках 21
1.3. Наблюдения радаров 25
1.4. Осадки из реанализов и атмосферных и климатических моделей 26
Глава 2. Развитие новых методов статистического моделирования атмосферных осадков 30
2.1. Базовые климатологические характеристики атмосферных осадков 31
2.2. Абсолютная экстремальность осадков и ее оценивание на основе использования функций распределения интенсивности осадков 33
2.3. Разработка методов статистического моделирования относительной экстремальности осадков 41
2.4. Характеристики временной структуры осадков, развитие методов ее статистического оценивания и исследования ее связи с экстремальностью осадков.54
Глава 3. Характеристики средних и экстремальных осадков по данным измерений на станциях в Евразии 66
3.1. Базовые характеристики осадков 66
3.1.1. Суммы и средние количества осадков 66
3.1.2. Число дней с осадками 69
3.1.3. Интенсивность осадков 71
3.2. Статистическое моделирование и оценивание характеристик экстремальных осадков 74
3.2.1. Характеристики абсолютной экстремальности осадков 74
3.2.2. Характеристики относительной экстремальности осадков 79
3.2.3. Характеристики временной структуры осадков 82
3.2.3.1. Аппроксимация длительности влажных и сухих периодов усеченным геометрическим распределением (УГР) и соответствующим распределением частичного вклада (ЧУГР) и оценивание экстремально коротких и экстремально длинных периодов с осадками 83
3.2.3.2. Длительность периодов с осадками (влажных периодов) 87
3.2.3.3. Длительность периодов без осадков (сухих периодов) 90
3.2.3.4. Повторяемость влажных и сухих периодов 93
3.2.3.5. Интегральная интенсивность периодов с осадками 97
Глава 4. Характеристики средних и экстремальных осадков по различным данным 101
4.1. Проблемы сопоставления и масштабного анализа осадков по различным типам данных 101
4.2. Анализ осадков в реанализах и их сравнение с данными станционных наблюдений для Европы 103
4.2.1. Сравнение базовых характеристик осадков 105
4.2.2. Сравнение параметров вероятностных распределений и абсолютных значений экстремальных осадков в реанализах и по данным наблюдений на станциях 110
4.3. Анализ характеристик осадков по спутниковым данным и их сравнение с данными станционных наблюдений для Европы 121
4.4. Сравнительный анализ осадков по данным реанализов и спутниковых наблюдений над глобальным Мировым океаном 141
4.4.1. Проблемы анализа осадков над Мировым океаном 141
4.4.2. Сравнение средних величин осадков над океанами 148
4.4.3. Сравнение количества дней с осадками и интенсивности осадков 153
4.4.4. Характеристики статистической структуры осадков над океанами 158
Глава 5. Основные закономерности климатической изменчивости атмосферных осадков 163
5.1. Моделирование пропусков в данных с помощью генерации различных распределение пропусков методом Монте-Карло. 163
5.2. Оценивание линейных трендов и развитие методов оценки их статистической значимости.. 165
5.3. Исследование влияния полноты данных на оценивание долговременных трендов характеристик экстремальных осадков на основе станционных наблюдений.. 168
5.4. Анализ долговременной изменчивости характеристик осадков в Евразии по данным станционных наблюдений 173
5.4.1. Изменчивость базовых характеристик осадков 173
5.4.1.1. Изменчивость среднего количества осадков 173
5.4.1.2. Изменчивость числа дней с осадками 175
5.4.1.3. Изменчивость интенсивности осадков 176
5.4.2. Изменчивость характеристик экстремальных осадков 178
5.4.2.1. Тренды абсолютных величин экстремальных осадков 178
5.4.2.2. Изменчивость относительной экстремальности осадков 180
5.4.3. Изменчивость характеристик временной структуры осадков 181
5.4.3.1. Изменчивость длительности периодов с осадками (влажных периодов) 181
5.4.3.2. Изменчивость длительности периодов без осадков (сухих периодов) 190
5.4.3.3. Совместный анализ изменений длительность влажных и сухих периодов 193
5.4.3.4. Связь изменения длительности влажных периодов с интенсивностью осадков 199
5.5. Анализ сезонности в долгопериодных изменениях характеристик осадков на примере Германии 205
5.6. Сравнительный анализ изменчивости осадков в Евразии по данным реанализов и данных станций 216
5.7. Сравнительный анализ изменчивости осадков в России по данным спутниковых наблюдений и данных станций 229
5.8. Характеристики изменчивости осадков над океаном по данным глобальных реанализов и спутниковых наблюдений 233
Глава 6. Связь динамики осадков с атмосферным влагопереносом и испарением 245
6.1. Вводные замечания 245
6.2. Данные, использовавшиеся для оценок характеристик влагопереноса 247
6.3. Развитие методов расчета характеристик влагопереноса в атмосфере 250
6.4. Связь осадков и адвекции влаги в северных субполярных и высоких широтах262
6.4.1. Климатология влагопереноса в Арктике по данным различных реанализов и аэрологических зондирований 262
6.4.2. Оценки баланса влаги в Арктике 267
6.4.3. Оценка роли в переносах влаги в Арктике среднего потока и синоптических вихрей 269
6.4.4. Сезонная изменчивость потоков влаги в Арктике 272
6.4.5. Межгодовая изменчивость переносов влаги в Арктике 275
6.5. Роль осадков в гидрологическом цикле Антарктики 281
6.5.1. Пространственная изменчивость характеристик влагопереноса в Антарктике 281
6.5.2. Оценки баланса влаги в Антарктике 286
6.5.3. Оценка роли в переносах влаги в Антарктике среднего потока и синоптических вихрей 288
6.5.4. Сезонная изменчивость потоков влаги в Антарктике 291
6.5.5. Межгодовая изменчивость переносов влаги в Антарктике 293
6.6. Характеристики влагопереноса в атмосфере и их связь с осадками над квазизамкнутым морем (на примере Красного моря) 296
6.6.1. Вводные замечания 296
6.6.2. Данные и методология 297
6.6.3. Климатология компонентов водного баланса над Красным морем 298
6.6.4. Временная изменчивость компонентов водного баланса над Красным морем 304
Заключение 316
Список литературы 319
