CC BY
8
ПРОГНОЗНО-КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ КЛИМАТА РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ ПО ДАННЫМ МЕТЕОСТАНЦИЙ
Ш. Матвеев, лаборант-исследователь1, студент2 ХФНЦ агроэкологии РАН
2Волгоградский государственный университет (Россия, г. Волгоград)
DOI:10.24412/2500-1000-2023-4-3-44-47
Работа выполнена в рамках государственного задания ФНЦ агроэкологии РАН НИР № 122020100311-3
Аннотация. В статье описана методика прогнозно-картографического моделирования климата на территорию Ростовской области. В работе используются точечные климатические данные с метеостанций, поставляемые двумя продуктами АИСОРИ и «Погода и Климат». Был составлен график динамики среднегодовой температуры воздуха за 1960-2040 года по данным метеостанций. Были получены прогнозные модели данных, на основе которых были составлены прогнозно-климатические карты региона на 2030 и 2040 года по показателю среднегодовой температуры воздуха.
Ключевые слова: ГИС-технологии, Ростовская область, картография, моделирование климата, геоинформатика, климат.
Прогнозно-картографическое моделирование климатических показателей Ростовской области на основе данных метеостанций является важной задачей для определения будущих изменений климата и принятия соответствующих мер для адаптации и митигации (смягчения) возможных дальнейших последствий.
Для построения моделей используются данные метеостанций, такие как температура воздуха, атмосферное давление, влажность и осадки, собранные за определенный период времени. Данные метеостанций анализируются и обрабатываются для выявления трендов и паттернов, которые могут помочь в создании прогнозов.
Создание картографических моделей на основе данных метеостанций позволяет проанализировать климатическую динамику региона. На основе этих моделей можно предсказать изменение климатических показателей, таких как температура воздуха, осадки и влажность, в определенном периоде времени.
Результаты прогнозно-
картографического моделирования могут быть использованы для принятия решений в различных областях, таких как сельское
хозяйство, метеорология, гидрология, экология, экономика и многие другие [1].
Прогнозно-картографическое моделирование климатических показателей Ростовской области по данным метеостанций предполагает использование передовых методов и инструментов для прогнозирования и картографирования климатических показателей в пределах региона. Вот основные этапы:
1. Сбор данных. Первым шагом является сбор данных метеостанций в пределах Ростовской области, включая температуру, осадки, влажность и скорость ветра. Собранные данные должны быть за длительный период времени, чтобы обеспечить точность.
2. Предварительная обработка данных. Затем данные обрабатываются для удаления любых отсутствующих значений, выбросов или несоответствий. Данные также стандартизированы для повышения их точности и пригодности для моделирования.
3. Выбор функций. Следующим шагом является выбор соответствующих функций, которые будут использоваться для моделирования. Это может включать тем-
пературу, осадки, скорость ветра или влажность.
4. Прогнозирование. Модель можно использовать для прогнозирования климатических показателей в пределах Ростовской области на основе текущих или будущих данных о погоде.
5. Картографирование: Завершающим этапом является создание картографической визуализации прогнозных климатических показателей для Ростовской области. Это обеспечивает пространственное представление распределения климатических показателей в пределах региона, которое можно использовать для целей планирования и принятия решений.
Для получения точного математико-картографического моделирования необ-
ходима большая база информации. Для моделирования данных на 2021-2040 года в работе использовались данные с 1960 по 2020 год.
Климатическая информация для дальнейшего моделирования на территорию Ростовской области по данным метеостанций поставлялась с ресурсов АИСОРИ [3] и «Погода и Климат» [4].
После получения, данные с шести метеостанций Ростовской области по среднегодовой температуре воздуха за 1960-2020 года преобразовываются в таблицу MS Excel. С помощью функции «Лист прогноза» были смоделированы данные с 2021 по 2040 годы. Полученные данные представлены в таблице 1.
Таблица 1. Показатели среднегодовой температуры воздуха (°С) за 1960-2040 года на
территорию Ростовской области по данным метеостанций [3, 4]
№ Станции Наименование станции 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 2040
34432 Чертково 7.67 7.69 6.17 8.68 8.20 9.94 9.99 9.93 11.20
34646 Цимлянск (Волгодонск) 9.25 9.38 7.93 8.94 10.17 11.35 11.52 12.99 13.52
34720 Таганрог 9.97 10.13 8.68 10.69 10.68 12.11 12.35 13.84 14.26
34730 Ростов-на-Дону 9.88 10.09 8.68 10.42 9.98 11.65 11.77 13.25 13.48
34740 Гигант 9.89 10.28 8.92 10.73 10.66 12.18 12.13 14.14 13.87
34759 Ремонтное 9.12 9.77 8.51 10.39 10.25 11.49 11.47 13.02 13.00
На основе фактических данных, а также используя смоделированные данные был построен график динамики среднегодовой
температуры воздуха на территорию Ростовской области за 1960-2040 годы по данным метеостанций (рис. 1).
Рис. 1. График динамики среднегодовой температуры воздуха на территорию Ростовской
области по данным метеостанций [3, 4]
По полученным данным были составлены две прогнозно-климатические карты по показателю среднегодовой температуры воздуха на территории Ростовской области
на 2030 и 2040 года (рис. 2). Подробная методика составления и компоновки климатических карт описана в работе [2].
40-0' 42°0' 44=0' 40°0' 42°0' 44°0'
10 -11 "С 11-12 °с 12 -13 °С 13-14'С и-15 "С Условные обозначения
0 Метеостанции — Изотермы
Рис. 2. Карты прогнозного моделирования среднегодовой температуры воздуха на территорию Ростовской области на 2030 и 2040 года по данным метеостанций
В целом, прогнозно-картографическое тельную обработку, отбор признаков, про-моделирование климатических показате- гнозирование и картографирование. Полу-лей является важным инструментом для ченное пространственное представление понимания климатической динамики реги- данных может помочь в дальнейшем пла-она и обеспечения устойчивого развития в нировании и управлении природными ре-будущем. Таким образом, процесс про- сурсами региона, сельскохозяйственной гнозно-картографического моделирования деятельностью и другими секторами, ко-климатических показателей Ростовской торые полагаются на климатическую ин-области на основе данных метеостанций формацию. включает в себя сбор данных, предвари-
Библиографический список
1. Геоинформационные технологии в агролесомелиорации / В.Г. Юферев [и др.]. - Волгоград : ВНИАЛМИ, 2010. - 102 с.
2. Матвеев, Ш. Оценка точности глобальных климатических данных температур воздуха Cru TS на территории Ростовской области / Ш. Матвеев // Грани познания. - 2022. -№ 3 (80). - С. 88-92. - EDN KMSTMO.
3. Автоматизированная Информационная Система Обработки Режимной Информации (АИСОРИ) // ФГБУ «Всероссийский научно-исследовательский институт гидрометеорологической информации - Мировой центр данных». - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://aisori.meteo.ru/ (дата обращения: 21.04.2022).
4. Погода и Климат // Прогнозы погоды, новости погоды, климатические данные. -[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.pogodaiklimat.ru/ (дата обращения: 22.04.2022).
- HayKU o 3eMne -
FORECAST AND CARTOGRAPHIC MODELING OF THE CLIMATE
OF THE ROSTOV REGION ACCORDING TO THE DATA OF METEOSTATIONS
Sh. Matveev, research laboratory assistant1, student2 1Federal Scientific Center of Agroecology RAS 2Volgograd State University (Russia, Volgograd)
Abstract. The article describes the methodology for predictive-cartographic modeling of climate for the territory of the Rostov region. The work uses point climate data from weather stations supplied by two AISORIproducts and "Weather and Climate". A graph was drawn up of the dynamics of the average annual air temperature for 1960-2040 according to weather stations. Forecast data models were obtained, on the basis of which forecast-climatic maps of the region for 2030 and 2040 were compiled in terms of average annual air temperature.
Keywords: GIS technologies, Rostov region, cartography, climate modeling, geoinformatics, climate.
