Научная статья на тему 'О ВОПРОСАХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАКСИМАЛЬНОГО ВЕТРА (МАРЗ СЮНИК, АРМЕНИЯ)'

О ВОПРОСАХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАКСИМАЛЬНОГО ВЕТРА (МАРЗ СЮНИК, АРМЕНИЯ) Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
44
13
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
АРМЕНИЯ / СЮНИКСКИЙ МАРЗ / ВНУТРИГОДОВОЕ И ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ / ВРЕМЕННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ / МАКСИМАЛЬНАЯ СКОРОСТЬ ВЕТРА / ЧИСЛО ДНЕЙ С СИЛЬНЫМИ ВЕТРАМИ / ЛИНЕЙНЫЙ ТРЕНД / СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ / ARMENIA / SYUNIK MARZ / INTRA-ANNUAL AND SPATIAL DISTRIBUTION / TEMPORAL VARIABILITY / MAXIMUM WIND SPEED / NUMBER OF DAYS WITH STRONG WINDS / LINEAR TREND / STATISTICAL CHARACTERISTICS

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Маргарян Вардуи Гургеновна

Представлены закономерности распределения пространственных основных климатических характеристик максимальной скорости ветра, а также их временной изменчивости на территории марза Республики Армении. В исследованиях использованы ежедневные данные Центра гидрометеорологии и мониторинга ГНКО Министерства окружающей среды Республики Армении за период 50 лет и более (1966-2018 гг.) на 6 метеорологических станциях. Показано, что средние многолетние скорости основных характеристик максимального ветра возрастают на территории с высотой местности, достигая максимальных значений на территории с высотой более 2000-2200 м. Отклонение от этих закономерностей наблюдается в Горисе, что обусловлено местными особенностями. Для расчета и прогнозирования максимальной среднегодовой скорости ветра неизученных территорий получены корреляционные зависимости между значениями максимальной среднегодовой скорости ветра и годовыми значениями максимальной скорости ветра, а также между годовыми значениями максимальной скорости ветра и числом дней с сильным ветром. Установлено, что в целом по территории Сюникского марза неотчетливо выражен годовой ход распределения максимальной скорости ветра. Сравнительно явно выражается годовой ход числа дней с сильным ветром. Наибольшие значения числа дней с сильными ветрами наблюдаются в холодный период года. Для всей изучаемой территории наблюдается уменьшение годовой максимальной скорости ветра за период 1966-2018 гг.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ON THE REGULARITIES OF THE SPATIO-TEMPORAL DISTRIBUTION OF CLIMATIC CHARACTERISTICS OF THE MAXIMUM WIND (SYUNIK MARZ, ARMENIA)

The regularities the features of the distribution spatial basic characteristics of the maximum wind speed, as well as the temporal variability of the maximum wind speed in the territory of the Syunik marz of the Republic of Armenia. Data from the Hydrometeorology and Monitoring Center, SNCO of the Ministry of Environment of the Republic of Armenia for a period of 50 years or more (1966-2018) at 6 meteorological stations were used. It is shown that the average long-term speeds of the main characteristics of extreme wind increase in the territory with the height of the terrain, reaching maximum values in the territory with a height of more than 2000-2200 m. Deviation from these patterns is observed in Goris, due to local characteristics. To calculate and predict the maximum average annual wind speed of unexplored territories, correlation annual values of the maximum wind speed, as well as between the annual values of the maximum wind speed and the number of days with a strongwind. It was found that in general throughout the territory of the Syunik marz the annual course of the distribution of the maximum wind speed is not clearly expressed. The highest numbers of days with strong winds are observed in the cold season. For the entire study area there is a decrease in the annual maximum wind speed for the period 1966-2018.

Текст научной работы на тему «О ВОПРОСАХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАКСИМАЛЬНОГО ВЕТРА (МАРЗ СЮНИК, АРМЕНИЯ)»

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 3

УДК 551.553 DOI 10.18522/1026-2237-2020-3-60-68

О ВОПРОСАХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО РАСПРЕДЕЛЕНИЯ КЛИМАТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК МАКСИМАЛЬНОГО ВЕТРА (МАРЗ СЮНИК, АРМЕНИЯ)

© 2020 г. В.Г. Маргарян1

1Ереванский государственный университет, Ереван, Армения

ON THE REGULARITIES OF THE SPATIO-TEMPORAL DISTRIBUTION OF CLIMATIC CHARACTERISTICS OF THE MAXIMUM WIND (SYUNIK MARZ, ARMENIA)

V.G. Margaryan1

1Yerevan State University, Yerevan, Armenia

Маргарян Вардуи Гургеновна - кандидат географических наук, доцент, кафедра физической географии и гидрометеорологии, географический и геологический факультет, Ереванский государственный университет, ул. Алека Манукяна, 1, г. Ереван, 0025, Армения, e-mail: vmargaryan@ysu. am

Vardui G. Margaryan - Candidate of Geography, Associate Professor, Department of Physical Geography and Hydro-meteorology, Geographical and Geological Faculty, Yerevan State University, Aleka Manukyana St., 1, Yerevan, 0025, Armenia, e-mail: vmargaryan@ysu.am

Представлены закономерности распределения пространственных основных климатических характеристик максимальной скорости ветра, а также их временной изменчивости на территории марза Республики Армении. В исследованиях использованы ежедневные данные Центра гидрометеорологии и мониторинга ГНКО Министерства окружающей среды Республики Армении за период 50 лет и более (1966-2018 гг.) на 6 метеорологических станциях. Показано, что средние многолетние скорости основных характеристик максимального ветра возрастают на территории с высотой местности, достигая максимальных значений на территории с высотой более 2000-2200 м. Отклонение от этих закономерностей наблюдается в Горисе, что обусловлено местными особенностями. Для расчета и прогнозирования максимальной среднегодовой скорости ветра неизученных территорий получены корреляционные зависимости между значениями максимальной среднегодовой скорости ветра и годовыми значениями максимальной скорости ветра, а также между годовыми значениями максимальной скорости ветра и числом дней с сильным ветром. Установлено, что в целом по территории Сюникского марза неотчетливо выражен годовой ход распределения максимальной скорости ветра. Сравнительно явно выражается годовой ход числа дней с сильным ветром. Наибольшие значения числа дней с сильными ветрами наблюдаются в холодный период года.

Для всей изучаемой территории наблюдается уменьшение годовой максимальной скорости ветра за период 1966-2018 гг.

Ключевые слова: Армения, Сюникский марз, внутригодовое и пространственное распределение, временная изменчивость, максимальная скорость ветра, число дней с сильными ветрами, линейный тренд, статистические характеристики.

The regularities the features of the distribution spatial basic characteristics of the maximum wind speed, as well as the temporal variability of the maximum wind speed in the territory of the Syunik marz of the Republic of Armenia. Data from the Hydrometeorology and Monitoring Center, SNCO of the Ministry of Environment of the Republic of Armenia for a period of 50 years or more (1966-2018) at 6 meteorological stations were used. It is shown that the average long-term speeds of the main characteristics of extreme wind increase in the territory with the height of the terrain, reaching maximum values in the territory with a height of more than 2000-2200 m. Deviation from these patterns is observed in Goris, due to local characteristics. To calculate and predict the maximum average annual wind speed of unexplored territories, correlation annual values of the maximum wind speed, as well as between the annual values of the maximum wind speed and the number of days with a

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 3

strongwind. It was found that in general throughout the territory of the Syunik marz the annual course of the distribution of the maximum wind speed is not clearly expressed. The highest numbers of days with strong winds are observed in the cold season. For the entire study area there is a decrease in the annual maximum wind speedfor the period 1966-2018.

Keywords: Armenia, Syunik marz, intra-annual and spatial distribution, temporal variability, maximum wind speed, number of days with strong winds, linear trend, statistical characteristics.

Введение

Ветер, являющийся одной из важнейших универсальных характеристик состояния атмосферы, представляет собой горизонтальное движение воздуха относительно земной поверхности под действием силы барического градиента. Особенности поля ветра у поверхности земли формируются взаимодействием циркуляционных механизмов с местными физико-географическими и климатическими условиями района исследования [1]. Значительную ценность представляют данные о максимальной скорости ветра. Для решения многих прикладных задач необходимы сведения об основных характеристиках максимальных скоростей ветра. От сильного ветра разрушаются постройки, повреждаются линии электропередачи, выдуваются верхний плодородный слой почвы, посевы, связанные с ним метели в зимний период времени и повышенная опасность пожаров в жаркие ление месяцы создают затруднения в разных отраслях экономики, представляют угрозу жизни и здоровью граждан. Кроме этого негативного воздействия, хорошо известна и его положительная роль: ветер очищает атмосферу города от пыли, промышленных загрязнений. Поэтому знание характеристик максимальной скорости ветра имеет колоссальное значение и для жизни человека, и почти всех видов их деятельности, особенно при строительстве высотных зданий, телевышек, проектировании новых производственных комплексов и населенных пунктов, строительства различных инженерных сооружений, также для обеспечения безопасности. В связи с этим изучение основных характеристик максимальной скорости ветра является актуальной задачей.

Выбор ветра как одного из основных метеорологических параметров в качестве объекта изучения был оправдан тем, что в Республике Армении во многих научных работах за последние десятилетия не было детального статистического анализа изменения его параметров с выходом на решение прикладных задач. Большой вклад в изучение режима скорости ветра внесли А.Б. Багдасарян [2], А.Г. Нерсесян [3] и др. В этих работах использовались данные до 1960 г. М.В. Епремян проанализировал и оценил влияние ветра на осуществление

и безопасность полетов военной авиации в районах аэропортов Эребуни и Арзни [4, 5]. Г.О. Су-ренян и А.В. Хоецян в своей работе [6] обсудили аэросиноптические условия и возможности прогнозирования возникновения горно-долинных ветров в Ереване. Данные о скорости ветра в Армении приведены в ряде климатических пособий [1, 7]. В справочнике [7] освещается ветровой режим территории Армении за период с 1936 по 1963 г. В работе [1] средние многолетние характеристики ветра были уточнены с использованием данных за период с 1936 по 2010 г. По объему материала и степени анализа гидрометеорологических условий эти работы являются основными режимно-климатическими пособиями для Сюник-ского марза.

Сюникский марз расположен в юго-восточной части Республики Армении. В соответствии с занимаемой площадью (4506 км2) марз занимает второе место в Армении: на его долю приходится 15 % всей территории республики. Это самый гористый марз Армении, имеющий самую большую разницу в высоте поверхности (3500 м). Большую часть территории марза составляют скалы, горные хребты и ущелья.

Цель данного исследования состоит в анализе и оценке закономерности территориального распределения основных характеристик максимальных скоростей ветра, определении их статистических характеристик, уточнении распределения внутри-годового хода, тенденции межгодовых изменений максимальной скорости ветра на территории Сю-никского марза Армении.

Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:

- дать климатологическую характеристику режима максимальной скорости приземного ветра над юго-восточным регионом Армении;

- выявить и оценить закономерности пространственной изменчивости режима основных характеристик максимальной скорости ветра;

- проанализировать особенности внутригодового распределения режима основных характеристик максимальной скорости ветра;

- выявить межгодовую изменчивость максимальной скорости ветра за период с середины ХХ в. по второе десятилетие ХХ1 в.;

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 3

- рассчитать и выявить пространственно-временное распределение статистических характеристик.

Материалы и методы исследования

Проанализированы и обработаны соответствующие научные источники [8, 9].

В качестве исходного материала для расчета характеристик ветра использованы данные за период 1966-2018 гг. метеорологических наблюдений семи метеостанций Службы по гидрометеорологии и активному воздействию на атмосферные явления МЧС Республики Армении, содержащие сведения о скорости ветра. В настоящее время действуют всего 5 метеорологических станций (табл. 1), фактические данные которых и использованы для проведения исследований в этой работе. Также использованы данные горной труднодоступной метеорологической станции Воротанский перевал (2387 м), расположенной в соседнем марзе Вайоц Дзор, над ветвью западной части Зангезурского хребта.

Таблица 1

Список метеостанций / List of meteorological stations

Метеостанция Высота, м Срок наблюдений

Воротанский перевал 2387 1961-2018

Сисиан 1580 1913-1917; 1930-2018

Горис 1398 1913; 1915—1917;1924-2018

Капан 704 1933-2018 (1938; 1999)

Каджаран 1980 1974-2018 (1976)

Мегри 627 1930- 2018

Примечание. В скобках указана дата перевода, c которой была нарушена однородность ряда.

Анализ качества исходных материалов и проверка однородности рядов осуществлены с помощью параметра Стьюдента. Неоднородность чаще всего возникает из-за переноса флюгера, смены датчиков измерений, застройки вблизи станции жилыми или промышленными объектами, вырубки деревьев, близости крупных насаждений деревьев, а также из-за смены наблюдателей, положения самой станции. Поэтому в качестве периода наблюдений рассмотрены 1966-2018 гг., с момента установления анемо-

румбометров на станциях. По Н.И. Швень, получена эмпирическая зависимость скорости ветра от защищенности станции, характеризуемой углом закрытости горизонта [10]. Н.И. Швень выяснила, что увеличение закрытости от 1 до 8-9 градусов приводит к уменьшению средней годовой скорости ветра на 1-2 м/с. Дальнейшее увеличение защищенности меньше сказывается на уменьшении скорости ветра. Автором также установлено, что основной причиной нарушения однородности является увеличение защищенности станций (41 % случаев), и только в 27 % случаев причина - смена типа прибора.

В работе применялись физико-статистические методы анализа временных рядов характеристик ветра, географическое обобщение метеорологических величин, GLIWARE. Статистическая обработка данных проводилась с помощью пакетов STATISTICA и Excel.

Результаты и обсуждение

Из всех климатических параметров ветер отличается наибольшей изменчивостью в пространственно-временном распределении. Основной характеристикой ветра, определяющей его интенсивность, а также оценку влияния на экономическую деятельность, эффективность использования, является его средняя скорость за определенный период времени.

В табл. 2 представлены многолетние средне -месячные и годовые значения максимальной и средней максимальной скорости ветра, среднее число дней с сильным ветром за период 19662018 гг., согласно фактическим наблюдениям действующих в настоящее время 5 метеорологических станций в марзе Сюник и расположенной в соседнем марзе Вайоц Дзор метеостанции Во-ротанский перевал.

Многолетние годовые значения максимальной скорости ветра за период 1966-2018 гг. на исследуемой территории колеблются от 20 (Капан) до 40 м/с (Воротанский перевал). Из 6 метеорологических станций наибольшие значения скорости ветра наблюдаются на метеостанциях Воротанский перевал (40 м/с) и Горис (34 м/с), а на остальных метеостанциях - наименьшие значения. Так, на метеостанции Капан многолетние годовые максимальные значения скорости ветра составляют 20 м/с, на метеостанции Сисиан - 21, на метеостанции Каджаран - 23, на метеостанции Мегри -24 м/с. Это обусловлено местоположением метеостанций и закрытостью местности, а также повторяемостью ветров в данном направлении.

Таблица 2

Максимальная и средняя максимальная скорости ветра, м/с, среднее число дней с сильным ветром в марзе Сюник / Maximum and averige maximum wind speeds, m/s, average number of days with strong winds in the Syunik marz

Метеостанция Месяцы Год

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Максимальная скорость ветра, м/с

Воротанский перевал 28 34 40 25 24 28 21 20 19 23 24 24 40

Сисиан 14 14 20 13 17 16 14 14 15 17 21 12 21

Горис 24 34 34 34 16 16 21 9 18 34 24 34 34

Капан 16 16 18 18 20 20 12 9 9 11 15 13 20

Каджаран 20 17 19 18 12 9 9 9 9 15 23 19 23

Мегри 10 12 24 12 10 10 10 9 10 17 10 16 24

Максимальная средняя скорость ветра, м/сек

Воротанский перевал 6,4 6,7 7,2 7,5 7,5 8,2 9,2 9,0 7,7 7,0 6,3 6,4 7,5

Сисиан 3,6 3,7 4,4 4,5 4,7 5,1 6,0 6,3 5,4 4,2 3,6 3,3 4,6

Горис 3,0 2,7 2,7 2,6 2,3 2,1 2,1 2,0 2,0 2,3 2,5 3,1 2,5

Капан 2,8 3,3 3,6 3,8 3,5 3,3 3,2 3,3 3,1 3,1 2,9 2,7 3,2

Каджаран 2,9 2,9 3,1 3,2 3,2 3,2 3,3 3,1 3,0 2,8 2,5 2,8 3,0

Мегри 2,8 3,2 3,3 3,3 3,1 3,3 3,5 3,5 3,2 2,8 2,7 3,0 3,2

Число дней с сильным ветром

Воротанский перевал 1,00 1,10 1,77 1,13 1,38 1,24 1,58 0,78 0,31 0,46 0,88 0,88 12,2

Сисиан 0,00 0,00 0,04 0,00 0,04 0,02 0,00 0,00 0,02 0,02 0,06 0,00 0,20

Горис 0,70 0,46 0,41 0,26 0,02 0,02 0,02 0,00 0,02 0,15 0,19 0,81 3,04

Капан 0,05 0,04 0,02 0,04 0,09 0,04 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,00 0,30

Каджаран 0,28 0,05 0,09 0,12 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,02 0,07 0,14 0,77

Мегри 0,02 0,01 0,05 0,02 0,02 0,00 0,01 0,00 0,00 0,02 0,01 0,05 0,23

Из 6 метеорологических станций наибольшие значения максимальной средней скорости ветра (7,5 м/с) за период 1966-2018 гг. наблюдаются на метеостанции Воротанский перевал. На остальных метеостанциях максимальные средние скорости ветра колеблются в пределах от 2,5 (Горис) до 4,6 м/с (Сисиан). Наибольшие значения многолетнего среднегодового числа дней с сильным ветром (12,2 дня) за период 1966-2018 гг. наблюдаются также на метеостанции Воротанский перевал.

Относительно высокое значение (3,04 дня) зарегистрировано на метеостанции Горис. На остальных метеостанциях последнее имеет меньшие значения - от 0,20 (Сисиан) до 0,77 дня (Каджаран).

Согласно многолетним средним данным по максимальной скорости ветра, на исследуемой территории годовой ход выражается не совсем ясно. Средние месячные скорости ветра по рассматриваемым станциям Сюника представлены на рис. 1. Этот рисунок позволяет оценить амплитуды пространственных и сезонных изменений средней скорости ветра исследуемой территории.

Годовой ход распределения максимальной скорости ветра отличается неоднозначными закономерностями. Он сравнительно четко выражается на метеорологических станциях Капан, Горис и Каджаран. В Капане в июне наблюдается максимальное, а в августе-сентябре - минимальное значение. В Горисе минимум наблюдается в августе, максимум - в октябре-апреле. Годовой ход скорости ветра на метеостанциях Воротанский перевал, Сисиан и Мегри не явен. На Воротанском перевале наблюдается рост максимальной скорости ветра с января по март, а затем понижение. Годовой ход числа дней с сильным ветром выражается сравнительно отчетливо. Как правило, на обсуждаемой территории (кроме метеорологической станции Воротанский перевал) наибольшие значения числа дней с сильными ветрами наблюдаются в холодный период года. Последнее связано с тем, что в зимний период из-за снежного покрова уменьшается шероховатость, а в летний период хорошо развитая флора оказывает сопротивление воздушному потоку.

Сильные ветры в основном возникают во время холодных фронтов, при прохождении циклонов, а также при горно-долинной циркуляции. В большинстве районов Армении в течение года наибольшее число дней с сильным ветром бывает в холодные месяцы. В летние месяцы много дней с сильным ветром бывает там, где наблюдается горно-долинная циркуляция [3]. В течение года большое колебание максимальных ветров бывает на метеорологических станциях Горис (25 м/с) и Во-

ротанский перевал (21 м/с), а минимальные колебания - на метеорологических станциях Сисиан (9 м/с) и Капан (11 м/с) (рис. 1а). Колебания числа дней с сильным ветром намного меньше (рис. 1б). Так, сравнительно большие колебания числа дней с сильным ветром бывают на метеостанции Воротан-ский перевал (1,5 дня), а на всех остальных метеорологических станциях (Сисиан, Горис, Капан, Ка-джаран, Мегри) наблюдаются небольшие годовые колебания (от 0,1 до 0,8).

40

30

«

20

10

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Месяцы

I Воротанский перевал ■ Сисиан ■ Горис ■ Капан ■ Каджаран ■ Мегри

0

о

Ёр 1) и

« S

2,0

1,5

1,0

0,5

0,0

б/b

L

1.1

L

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

I.

I

II

III

IV

V VI VII VIII IX X XI XII Месяцы

■ Воротанский перевал ■ Сисиан ■ Горис ■ Капан ■ Каджаран ■ Мегри

Рис. 1. Годовой ход распределения максимальной скорости ветра, м/с (а), и число дней с сильными ветрами (б) / Fig. 1. The annual distribution of the maximum wind speed, m/s (a), and the number of days with strong winds (b)

Как правило, с высотой растет скорость ветра. В отличие от корреляционной связи между средними годовыми значениями скорости ветра и высотой местности исследуемой территории, не получена тесная корреляционная связь между годовыми средними значениями максимальной скорости ветра и высотой местности. При этом были установлены тесные связи между значениями максимальной среднегодовой скорости ветра и годовыми значениями максимальной скорости ветра (рис. 2а), а также между годовыми значениями максимальной скорости ветра и числом дней с сильным ветром (рис. 2б). Эту связь можно использовать для изучения режима максимальной

скорости ветра и числа дней с сильным ветром неизученных и малоизученных территорий Сюникского марза, а также их прогнозирования.

В работе проанализирована и оценена также динамика изменения максимальной скорости ветра. для каждой из действующих в настоящее время метеорологических станций за период с 1966 по 2018 г. Для характеристики временной изменчивости скорости ветра рассчитывался ряд параметров. Рассмотрим их пространственно-временное распределение.

Величина среднего квадратического отклонения а характеризует межгодовую изменчивость скоро-

стей ветра. Большим значениям скорости ветра соответствуют и повышенные значения среднего квадратического отклонения. Как видно из табл. 3, среднее квадратическое отклонение составляет от 3,03 (Сисиан) до 4,74 (Воротанский перевал) - 9,23

(Горис), что указывает на значительное рассеяние и асимметрию распределения максимальной скорости ветра. Естественно, в Сюнике отмечается большая межгодовая изменчивость максимальной скорости ветра.

а атре в ть

о р

о к

с я

ан

42

38

34

30

26

22

18

а/а

y = 14,26e0-13x R2 = 0,77

2 3 4 5 6 7 8 Максимальная средняя скорость ветра, м/с

14

12

10

8

й е

едн 6

4

б/b

y = 0,005e0-19x R2 = 0,91

15 20 25 30 35 40 Максимальная скорость ветра, м/с

45

2

0

Рис. 2. Корреляционная связь между значениями максимальной среднегодовой скорости ветра и годовыми значениями максимальной скорости ветра (а) и между годовыми значениями максимальной скорости ветра и числом дней с сильным ветром (б) / Fig. 2. Correlation between the values of the maximum average annual wind speed and the annual values of the maximum wind speed (a) and between the annual values of the maximum wind speed and the number of days with a strong wind (b)

Таблица 3

Уравнения линейных трендов и статистических характеристик максимальной скорости ветра / Equations of linear trends and statistical characteristics for maximum wind speed

Метеостанция Уравнение линейного тренда Коэффициент корреляции R2 Статистическая характеристика

Скорость изменения скорости ветра, м-с-1/10 лет Изменение скорости ветра ДУ , м/с Среднеквадра- тическое отклонение а Коэффициент вариации cv Коэффициент асимметрии

Воротанский перевал V = -0,07 Т + 24,0 0,06 - 0,7 - 3,2 4,74 0,21 1,62

Сисиан V = -0,04 Т + 12,5 0,04 - 0,4 - 2,0 3,03 0,27 1,17

Горис V = -0,47 Т + 26,5 0,57 - 4,7 - 21,6 9,23 0,65 1,20

Капан V = -0,09 Т + 14,1 0,16 - 0,9 - 3,9 3,79 0,32 0,58

Каджаран V = -0,06Т + 15,7 0,05 - 0,6 - 2,6 3,49 0,24 -0,02

Мегри V = -0,09 Т + 11,0 0,19 - 0,9 - 4,8 3,10 0,36 2,57

Примечание. V - максимальная годовая скорость ветра; Т - годы.

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 3

Для удобства производства ветроэнергетических расчетов и оценки характеристик относительной устойчивости ветрового режима по территории рассчитывалась величина коэффициента вариации С„ для каждой из станций. Коэффициент вариации находится в пределах от 0,21 (Воротанский перевал) до 0,65 (Горис). Как отмечаю Ю.П. Переведенцев и Т.Р. Аухадеев [11], неоднородное поле величины коэффициента вариации показывает, что при небольших значениях скорости ветра возникает заметная неустойчивость ветрового режима (с увеличением скорости устойчивость растет величина коэффициента вариации уменьшается).

В целях оценки соответствия распределения скоростей ветра нормальному закону для всех станций рассчитывалась асимметрия А. Оказалось, что согласно правилам статистики, величина А меняется в пределах от -0,02 до 2,57. При этом А чаще имеет положительный знак, чем отрицательный.

Для выявления тенденции изменения скорости ветра во времени для каждой станции рассчитывались коэффициенты наклона линейного тренда, мс-1/10 лет. Как показывают данные табл. 3, для всей изучаемой территории годовой тренд максимальной скорости ветра в целом отрицательный, что свидетельствует о повсеместном ослаблении скорости ветра. За период 1966-2018 гг. скорость годового снижения максимальной скорости ветра составляет от -0,7 до -4,7 мс-1/10 лет. При этом наиболее существенное уменьшение скорости наблюдается на метеостанции Горис. За период 1966-2018 гг. снижение скорости максимального ветра колеблется в пределах от 2,0 (Сисиан) до 21,6 м/с (Горис). Основными причинами уменьшения максимальной скорости ветра могут быть современная эволюция климата (долгосрочное повышение средней температуры), а также увеличение защищенности ветроизмерительных приборов на метеостанциях. На всей исследуемой территории метеостанции (кроме Воротанского перевала) находятся в урбанизированной зоне, постепенно происходит процесс застройки и озеленения, что, в свою очередь, приводит к уменьшению показателей измеряемых характеристик скорости ветра. Так как изменения скорости ветра являются и местным проявлением изменения процессов глобальной циркуляции, необходимо использовать его как индикатор изменения климата.

Наблюдается также факт временной тенденции ослабления среднемесячных и среднегодовых значений скоростей ветра у поверхности земли в разных точках земного шара. Аналогичная тенденция отмечена в некоторых районах европейской части России [11, 13], на побережье Охотского моря [12],

на территории Украины [8, 14, 15], на территории Молдовы [16].

Выводы и рекомендации

В результате исследований пришли к следующим выводам:

1. Из-за пересеченности местности и сложной орографии изучаемая территория отличается разнообразными закономерностями годового хода основных характеристик экстремальной максимальной скорости ветра.

2. Многолетние годовые значения максимальной скорости ветра за период 1966-2018 гг. на исследуемой территории колеблются от 20 до 40 м/с, максимальной средней скорости ветра - от 2,5 до 7,5 м/с, число дней с сильным ветром - от 0,2 до 12,2.

3. С высотой местности возрастают средние многолетние скорости основных характеристик экстремального ветра, достигая максимальных значений на территории с высотой более 20002200 м.

4. Полученные корреляционные зависимости между значениями максимальной среднегодовой скорости ветра и годовыми значениями максимальной скорости ветра, а также между годовыми значениями максимальной скорости ветра и числом дней с сильным ветром можно использовать для изучения и прогнозирования неизученных и малоизученных территорий Сюникского марза.

5. Среднее квадратическое отклонение годовой максимальной скорости ветра находится в пределах от 3,03 до 9,23, коэффициент вариации -от 0,21 до 0,65, а коэффициент асимметрии - от -0,02 до 2,57.

6. Тренд-анализ выявил временную тенденцию ослабления максимальной скорости ветра на всей территории юго-востока Армении со скоростью в широтном диапазоне значений в зависимости от местоположения станции и месяца от -0,7 до -4,7 м-с-1/10 лет.

Полученные результаты по тенденции изменений максимальной скорости ветра и их статистических характеристик, внутригодовой изменчивости основных характеристик скорости экстремального ветра за данный период являются частью климатологической информации для объектов хозяйственной деятельности на территории юго-востока Армении. Они могут быть использованы при прогнозировании динамики региональных изменений климата, при разработке прогнозов скорости ветра, при решении прикладных задач в отраслях народно-

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 3

го хозяйства: в строительстве, сельском хозяйстве, энергетике, при разработке горнодобывающей промышленности на данных территориях.

Литература

1. Климатический справочник. Ч. III : Атмосферное давление и Ветер. Ереван, 2013. 160 с. (На арм. яз.).

2. Багдасарян А.Б. Климат Армянской ССР. Ереван: Изд-во АН АрмССР, 1958. 146 с.

3. Нерсесян А.Г. Климат Армении. Ереван, 1964. С. 304. (На арм. яз.).

4. Епремян М.В. Оценка авиационных метеорологических условий и прогноз низкой облачности на аэродроме Эребуни: автореф. дис. ... канд. геогр. наук. Ереван, 2014. 28 с. (На арм. яз.).

5. Епремян М.В., Мелконян Г.А. Оценка влияния ветра на осуществление и безопасность полетов военной авиации в районе аэродрома Арзни // Ученые записки ЕГУ. Геология и география. 2015. № 1. С. 5560. (На арм. яз.).

6. Суренян Г.О., Хоецян А.В. Аэросиноптические условия и возможности прогнозирования возникновения горно-долинных ветров в Ереване // Прикладные вопросы географии и геологии горных областей аль-пийско-гималайского пояса. Ереван, 2007. С. 374-379. (На арм. яз.).

7. Справочник по климату СССР. Вып. 16, ч. III : Ветер. Л.: Гидрометеоиздат, 1967. 168 с.

8. Ивус Г.П., Агайар Э.В. Физико-статистический анализ и прогноз слабого ветра и инверсий температуры над территорией Северо-Западного Причерноморья. Одесса: ТЭС, 2018. 202 с.

9. Носкова Е.В., Обязов В.А. Ветровой режим Забайкальского края // Учёные записки ЗабГУ. 2015. № 1 (60). С. 115-121.

10. Швень Н.И. Особенности режима ветра на территории Украины и их связь с глобальными изменениями атмосферной циркуляции и другими факторами: автореф. дис. ... канд. геогр. наук. СПб., 2006. 19 с.

11. Переведенцев Ю.П., Аухадеев Т.Р. Особенности ветрового режима в Приволжском федеральном округе в последние десятилетия // Вестн. Удмуртского ун-та. Биология. Науки о Земле. 2014. Вып. 2. С. 112-121.

12. Мезенцева Л.И., Федулов А.С. Современные изменения режимных характеристик ветра на станциях Охотоморского побережья // Изв. ТИНРО. 2017. Т. 190. С. 159-166. DOI: 10.26428/1606-9919-2017-190-159-166.

13. Крашенинникова С.Б., Крашенинникова М.А. Оценка изменчивости скорости ветра в Причерноморском регионе России на основе выбранных моделей

проекта CMIP5 // Вестн. Московского ун-та. Серия 5: География. 2019. № 6. С. 60-66.

14. Репетин Л.Н., Белокопытов В.Н. Режим ветра над побережьем и шельфом северо-восточной части Черного моря // УкрНИГМИ. 2008. Вып. 257. C. 84105.

15. Зубкович С.А. Взаимосвязь стихийных гидрометеорологических явлений и ветровых аномалий над Восточной Украиной: дис. ... канд. геогр. наук. Одесса, 2015. С. 200.

16. Млявая Г.В. Пространственно-временная характеристика ветрового режима на территории Республики Молдовы: дис. ... д-ра геоном. наук. Кишинев, 2016. С. 143.

References

1. Climate guide. (2013). Part 3. Atmospheric pressure and wind. Yerevan, 160 p. (in Armenian).

2. Baghdasaryan A.B. (1958). Climate of the Armenian SSR. Yerevan, Armenian SSR Academy of Sciences Press, 146 p. (in Russian).

3. Nersesyan A.G. (1964). Climate of Armenia. Yerevan, 304 p. (in Armenian).

4. Yepremyan M.V. (2014). Assessment of aviation meteorological conditions and the forecast of low cloud cover in the Erebuni airdrome. Dissertation Thesis. Yerevan, 28 p. (in Armenian).

5. Yepremyan M.V., Melkonyan H.A. (2015). Assessment influence of wind on realization and safety of military aviation flights in Arzni airdrome region. Uchenye zapski EGU. Geologiya i Geografiya, No. 1, pp. 55-60. (in Armenian).

6. Surenyan G.O., Khoetsyan A.V. (2007). Aerosyn-optic sonditions and the possibility of forecasting the occurrence of mountain-valley winds in Yerevan. Applied issues of geography and geology of mountain regions of the Alpine-Himalayan belt. Yerevan, pp. 374-379. (in Armenian).

7. USSR climate guide. (1967). Issue 16, part 3. Wind. Leningrad, Gidrometeoizdat Publ., 168 p. (in Russian).

8. Ivus G.P., Agayar E.V. (2018). Physical and statistical analysis and forecast of weak wind and temperature inversions over the territory of the North-Western Black Sea region. Odessa, TES Publ., 202 p. (in Russian).

9. Noskova E.V., Obyazov V.A. (2015). Wind Mode of Transbaikal territory. Uchenye zapiski ZabGU, No. 1 (60), pp. 115-121. (in Russian).

10. Shven N.I. (2006). Features of the wind regime in Ukraine and their relationship with global changes in atmospheric circulation and other factors. Dissertation Thesis. Saint Petersburg, 19 p. (in Russian).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

ISSN 1026-2237 BULLETIN OF HIGHER EDUCATIONAL INSTITUTIONS. NORTH CAUCASUS REGION. NATURAL SCIENCE. 2020. No. 3

11. Perevedentsev Yu.P., Aukhadeev T.R. (2014). Features of the wind regime in the Volga Federal district in the last decade. Vestn. Udmurtskogo un-ta. Biologiya. Nauki o Zemle, iss. 2, pp. 112-121. (in Russian).

12. Mezentseva L.I., Fedulov A.S. (2017). Recent changes of the wind regime characteristics at stations of the Okhotsk Sea coast. Izvestiya TINRO, vol. 190, pp. 159-166. DOI: 10.26428/1606-9919-2017-190-159166. (in Russian).

13. Krasheninnikova S.B., Krasheninnikova M.A. (2019). Estimation of wind speed variability in the Black Sea region of Russia basing on selected models of the

CMIP5 Project. Bulletin of Moscow University. Series 5. Geography, No. 6, pp. 60-66. (in Russian).

14. Repetin L.N., Belokopytov V.N. (2008). Wind regime over the coast and the shelf of the north-eastern part of the Black Sea. UkrNIGMI, iss. 257, pp. 84-105. (in Russian).

15. Zubkovich S.A. (2015). Interconnection of natural hydrometeorological phenomena and wind anomalies over Eastern Ukraine. Dissertation Thesis. Odessa, p. 200. (in Russian).

16. Mlyavaya G.V. (2016). Spatio-temporal characteristics of the wind regime in the territory of the Republic of Moldova. Dissertation Thesis. Chisinau, 143 p. (in Russian).

Поступила в редакцию /Received

7 мая 2020 г. /May 7, 2020

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.