CC BY
6
Ханимкулов Б.Р. старший преподователь кафедра математики Чирчикский государственный педагогический институт
Ташкентская область Юсупов М. преподаватель кафедра «Математика» Чирчикский государственный педагогический институт
Ташкентская область, Узбекистан
МЕТОД ПРОГНОЗА РАСХОДА ВОДЫ РЕК НА ОСНОВЕ ГИДРОТЕРМИЧЕСКОГО КОЭФФИЦИЕНТА
Аннотация: В основу следования положены многолетний ряд наблюдений физических величин температуры воздуха, осадков за холодный период года (за этот X и III месяцы), показателей солнечной активности: число солнечных пятен, мощность излучения Солнца. Рассчитан гидротермический коэффициент Селянинова (ГТК) отношения суммы осадков к суммам температур за зимний период года.
Для исследования выбраны эмпирические линейные зависимости объема стока Амударъи от гидротермических показателей метеостанции Шурчи. Работа предназначена прогнозистам бассейновых управлений водных ресурсов для маловодных годов.
Ключевые слова: Температура за холодный период, мощность излучения Солнца, теснота взаимосвязи, цикл Брукнера или планеты Сатурн, гидротермический коэффициент, прогнозирование маловодного года.
Khanimkulov B.R. senior lecturer department of mathematics Chirchik State Pedagogical Institute
Tashkent Region Yusupov M. lecturer
department of mathematics Chirchik State Pedagogical Institute Tashkent region, Uzbekistan
METHOD FOR FORECASTING RIVER WATER FLOW BASED ON HYDROTHERMAL COEFFICIENT
Abstract: The following is based on a long-term series of observations of physical values of air temperature, precipitation during the cold period of the year (for this X and III months), indicators of solar activity: the number of sunspots, the power of the Sun's radiation. The hydrothermal coefficient of Selyaninov (GTK) of the ratio of the amount of precipitation to the sum of temperatures for the winter period of the year was calculated.
Empirical linear dependences of the Amu Darya runoff volume on the hydrothermal parameters of the Shurchi meteorological station were selected for the study. The work is intended for forecasters of basin water resources administrations for dry years.
Keywords: Temperature during the cold period, solar radiation power, tightness of interconnection, Bruckner cycle or planet Saturn, hydrothermal coefficient, forecasting a dry year.
Прогнозирование водности года реки Амударья на основе гидротермического коэффициента на метеостанциии Шурчи Прогнозирование многоводного года (ПМГ)
R = 0,991
QnMr = 46,569 + 8,963 К ± 14,74 км3/год Прогнозирование средневодного года (ПСВГ)
R = 0,9909 QncBr = 29,081 + 7,587 К ± 16,43 км3/год R = 0,9909
Прогнозирование очень маловодного года (ПОМГ)
R = 0,8117 Qtom = 25,6499 + 6,2725 ± 5,0 км3/год Взаимосвязанность температуры воздуха холодного периода года от мощности излучения Солнца по метеостанции Шурчи 1955-1987 гг; R = 0,534 t =0,915 P - 81 892,48 ± 34,26оС 1987-2019 гг; R = 0,9583 t = 85,607 + 0,00603 P ± 48,68оС
Примечание: где t - температура воздуха X-III месяцы Р - мощность излучения Солнца R - теснота взаимосвязи
0,915 и 0,006 коэффициент согревания атмосферы воздуха за цикл Брукнера.
Таблица 1. Группировка исходной информации для нахождения эмпирической зависимости реки Амударьи стока воды от гидротермического коэффициента, метеостанция Шурчи_
№ п/п годы Е число Вольфа за Х-Ш месяцы, шт. Е мощность излучения Солнца за месяцы вт/м2 Гидротермический коэффициент (к) Сток воды реки Амударьи, км3/год
Офак Опрогноз А
Многоводные годы R=0,991; Опмг=46,569+8,963К±14,74
1975 134,5 8181,8 1,02 56,96 55,71 1,25
1966 130,8 8180,9 2,00 65,48 64,49 0,99
1948 697,5 8198,6 2,07 67,42 65,12 2,30
1952 235,2 8190,3 2,93 77,97 72,83 5,14
1968 634,8 8200,3 3,04 70,52 73,81 -3,29
1941 317,8 8196,6 3,49 71,78 77,84 -6,06
1953 120,6 8179,3 3,65 79,94 79,28 0,66
1942 260,9 8192,7 3,82 75,75 80,80 -5,05
1943 140,7 8181,9 3,88 71,80 81,34 -9,54
1945 108,8 8178,3 4,02 84,31 82,60 1,71
1969 664,2 8200,0 5,51 96,30 95,95 0,35
Средняя ошибка ПМГ =11,54 < 14,74
Средневодные годы R=0,99; Опсвг=29,081+7,587К±16,48
1974 134,5 8183,2 1,53 43,35 41,41 1,93
1962 244,8 8191,6 2,31 43,30 47,33 -4,03
1961 415,0 8200,8 2,39 55,55 47,34 7,60
1940 391,8 8199,3 2,74 54,91 50,59 4,31
1956 540,6 8200,4 4,01 65,17 60,23 4,33
1967 490,9 8198,9 4,45 62,53 63,57 -1,04
1987 92,9 8176,4 4,99 66,63 67,66 -1,03
1954 23,9 8167,5 5,89 74,88 74,49 0,38
1949 829,0 8194,0 6,43 77,41 78,59 -1,18
Средняя ошибка ПОМГ =11,48 < 16,43
Очень маловодные годы R=0,811; Qпомг=25,649+6,272±5,0
1989 887,2 8192,0 3,10 46,01 45,09 0,92
1986 92,9 8176,4 3,47 43,54 47,41 -3,87
1965 72,0 8173,9 3,59 50,35 48,16 2,19
1977 89,3 8175,9 4,41 56,31 53,31 3,0
1957 1001,3 8188,6 4,49 49,34 53,81 -4,47
1963 150,9 8182,9 4,48 56,82 53,75 3,07
1946 352,6 8196,8 5,04 56,45 57,26 -0,81
Средняя ошибка ПМГ =0,03< 14,74
Примечание: где К - гидротермический коэффициент
Метод долгосрочного прогноза объема стока воды рек на основе
мощности излучения Солнца
Водные запасы, их качественные и количественные характеристики являются одним из основных ресурсов, определяющие устойчивое развитие аграрного сектора и экономическое благосостояние государства. Поэтому, оценить динамику изменения параметров водных ресурсов необходимо рассматривать, учитывая физическую основу формирования следующих показателей климатической системы. Теория естественной изменчивости показателей климатической системы разрабатывается учеными разных стран мира. Существуют три гипотезы о колебаниях показателей климатической системы: температура воздуха, влажность воздуха и водности года.
Первая гипотеза связана с изменчивостью водности года под воздействием антропогенных факторов связанных с парниковым эффектом.
Вторая гипотеза обусловлена изменчивостью водности года в автоколебательном режиме, связанной с неравномерной скоростью вращения планеты Земля.
Третья гипотеза об изменчивости водности года под влиянием мощности излучения энергии Солнца.
В тоже время нет единого мнения в вопросе об изменчивости показателей климатической системы и водности года.
В связи с вышеизложенными гипотезами, нами методом математической статистики сделан корреляционный анализ приземной температуры усредненной для территории охватывающей (85-65° северной шпроты, за период 1891-1986 гг. с учетом мощности излучения радиоволн Солнца. В результате исследований найдена функциональная зависимость температуры северного полушария планеты Земля от Солнечной активности.
Т°85-б5 = 257,7945 + 0,0304 Х(10,7) ± 0,46°К (1)
где Т°85-б5 — осредненная температура воздуха для области 85-65° северной широты;
257,7945 — радиационная температура планеты Земля;
0,0304 — коэффициент теплопроводности воздуха за солнечный цикл для области 85-65° северной шпроты планета земля за Солнечный цикл;
±0,456 — доверительный интервал колебания температуры воздуха;
Х(10,7) — мощность излучения радиоволн Солнца, W/m2.
В таблицах 2 и 3 даны статистические оценки климатических характеристик и эмпирические уравнения взаимосвязи Солнце - Земля для Центральной Азии.
Таким образом, причиной изменчивости показателей климатической системы, а следовательно п водности года является колебание мощности излучения энергии Солнца.
Таблица 2. Статистические оценки климатических характеристик Центральной Азии_
Параметр загона Высота станции Среднемноголетняя Среднемноголетние
над уровнем моря Н, м температура воздуха Т,°С осадки, мм
Среднее 350,614 13,34 232,35
Дисперсия 6561,230 4,98 14580,92
Коэффициент 1,088 -3,56 0,7213
асимметрии
Коэффициент 22,59 1577,78 41,35
эксцесса
Таблица 3. Солнечно-Земные эмпирические взаимосвязи Центральной Азии t=A+BP, °С_
Параметр взаимосвязи Мощность потока излучения Солнца н температура воздуха, °С
Прямая связь Обратная связь
Коэффициент корреляции 0,7678 0,7992
Постоянные параметры
А -392,875 1338,6338
В 0,2976 1,9805
Средний многолетний Р,
W/m2 1365.7836 1365.7836
t°C 13,7081 13,7081
Дисперсия
5Р 1,1401 1,1401
5t 0,4420 0,4420
Использованные источники:
1. Чуб В.ЕАгальцева., Н.А., Мягков С.В. (САНИГМИ), "Методы прогноза режима природных вод", "Экологическая устойчивость и передовые подходы к управлению водными ресурсами в бассейне Аральского моря" сборник статей Центрально-Азиатской международной научно-практической конференции, 5-8 мая, Алматы 2003 г. стр.274-281.
2. Агальцева Н.А Долгосрочные прогнозы стока малых рек // Тр. САНИГМИ. - 2001. - вып.163(244), стр. 113-122.
3. Агальцева Н.А Долгосрочный прогноз притока в Нурекское водохранилище на реке Вахш // САНИГМИ,- 1996. Вып. 149 (230),стр. 101108.
4. Агальцева Н.А., Василина Л.Ю. Долгосрочный прогноз притока воды в Чарвакское водохранилище // Тр. САНИГМИ. - 1992. - Вып. 145, стр. 52-58
5. Мягков С.В. Метод долгосрочного прогноза стока реки Амударьи в створах п.Керки и п.Дарганата с учетом хозяйственной деятельности //
Руководящий документ. Методическиеуказания. RH 68.02.07:2001. -Ташкент: САНИГМИ. -2001г.,стр. 15.
6. Шерматов Е. Динамическая модель климатических показателей Средней Азии. Современное состояние подземных вод: проблемы и их решения. Материалы Международно-практической конференции, посвящённой 100-летию со дня рождения Н.А. Кенесарина Ташкент, 2008, стр.89-91.
7. Шерматов Е. и др. Один из подходов к вопросу прогноза объема стока реки Амударьи в зависимости от изменчивости солнечной активности //Материалы республиканской научно-практической конференции, посвященной «Проблемы улучшения обеспеченности, качества водных ресурсов и мелиорации орошаемых земель республики Узбекистан» -Ташкент, 2013 -стр. 217-224.
8. A Zh Seitov, BR Khanimkulov. Mathematical models and criteria for water distribution quality in large main irrigation canals. Academic research in educational sciences. Uzbekistan. Ares.uz. Vol. 1. №2, 2020. ISSN 2181-1385. Pp.405-415. (№5, web of science IF=5.723)
9. А. Ж. Сейтов, Б. Р. Ханимкулов, М. Гаипов, О. Хамидуллаева, Н. К. Мурадов. Численные алгоритмы решения задач оптимального управления объектами каршинского магистрального канала. academic research in educational sciences volume 2 | ISSUE 3 | 2021 ISSN: 2181-1385 Scientific Journal Impact Factor (SJIF) 2021: 5.723 DOI: 10.24411/2181-1385-202100519. pp. 1145-1153. (№5, web of science IF=5.723)
10. Ханимкулов, Б. Р. (2021). ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ИЗМЕНЧИВОСТИ КЛИМАТИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ОТ СОЛНЕЧНОЙ АКТИВНОСТИ. Экономика и социум, 5 (84).
11. Шерматов, Е., Якубов, М. А., Ханимкулов Б. Р. (2021). ВЛИЯНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРОМИРОВАНИЯ ВОДНЫХ РЕСУРСОВ БАССЕЙНА ТРАНСГРАНИЧНОЙ РЕКИ АМУДАРЬИ. Экономика и социум, 5 (84).
