Требования к метеорологическим данным

В атмосфере наблюдается большая изменчивость процессов. А. С. Монин выделяет в спектре периодов колебаний девять интервалов.

1. Микрометеорологические колебания с периодами от долей секунды до минут.

2. Мезометеорологические колебания, соответствующие периодам от минут до часов.

3. Синоптические колебания с периодами от нескольких часов до нескольких дней.

4. Глобальные колебания с периодом от недели до месяцев.

5. Сезонные колебания - колебания с годовым периодом и их гармоники.

6. Междугодичные колебания.

7. Внутривековые колебания.

8. Междувековые колебания.

9. Ледниковые периоды плейстоцена.

Эта сводка масштабов показывает, насколько должен быть широк диапазон требований к точности, пространственному и временному разрешению наблюдений и длительности периодов, за которые необходимо собрать сведения об атмосфере.

К системам получения данных предъявляются следующие требования:

• точность измерений;

• пространственное и временное разрешение;

• репрезентативность измерений;

• время сбора данных;

• полнота;

• достоверность измерений;

• стабильность (однородность измерений);

• надежность функционирования;

• экономичность функционирования.

Для определения требований к данным необходимо взять в расчет следующие обстоятельства.

1. Величина изменчивости зависит от пространственно-временных масштабов. Например, сезонная изменчивость больше межгодовой, а межгодовая для ряда характеристик по величине существенно больше изменчивости между соседними десятилетиями.

2. Существует определенная связь между пространственными и временными масштабами осреднения.

3. Имеется тесная связь между некоторыми характеристиками климатической системы. Это позволяет использовать такую связь для осуществления контроля и установления требований к точности данных.

4. Точность определения параметров наблюдательными системами, которые обеспечивают минимальную точность для единичных измерений (при большой случайной ошибке средней), можно увеличить, используя большее количество измерений.

5. Количество данных может быть оценено априори для различных районов земного шара посредством оптимальной интерполяции метеорологических полей, если известна их автокорреляционная или ковариационная функция.

В зависимости от цели использования данных требования будут различаться. Перечислим основные цели:

• для верификации и развития моделей;

• долговременного мониторинга медленно изменяющихся параметров, включая воздействующие на систему факторы;

• изучения специфических процессов (микротурбулентность) параметризации и прикладных задач (например, порывистость ветра).