А. Пузаченко (сентябрь, 1998 г.).

КЛИМАТ РАЙОНА СИХОТЕ-АЛИНСКОГО ЗАПОВЕДНИКА

ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ

Spearman Correlations Т -температура, G - осадки

	T (Сидатун)	T (Синанча)	T (Терней)	G (Сидатун)	G (Синанча)	G (Терней)
T (Сидатун)	1.00	.99	.98	.84	.71	.70
T (Синанча)	.99	1.00	.98	.86	.78	.77
T (Терней)	.98	.98	1.00	.83	.72	.71
G (Сидатун)	.84	.86	.83	1.00	.83	.84
G (Синанча)	.71	.78	.72	.83	1.00	.87
G (Терней)	.70	.77	.71	.84	.87	1.00

Spearman Correlations

Высота снежн. покрова	Терней	Сидатун	Синанча
Терней	1.00	.42	.29
Сидатун	.42	1.00	.40
Синанча	.29	.40	1.00

В целом динамика температуры и климата подобна во всех трех пунктах. Наиболее характерен резкий подъем температуры в конце 40-х - начале 50-х годов, сопровождающийся переходом к более морскому климату, для которого характерна меньшая амплитуда сезонных колебаний (см. ниже). По этому показателю наиболее теплый и влажный морской вариант климата наблюдается в районе Тернея, а наиболее континентальный и сухой на западном макросклоне (Мельничное). Однако на динамику осадков смена температурного режима не оказала заметного влияния при общей положительной связи между обоими переменными.

В многолетней динамике высоты снежного покрова не наблюдаются столь сильные корреляции между пунктами. Можно отметить общий минимум в конце 50-х - начале 60-х годов и относительно более скоррелированную динамику до 60- ого года. Высота снежного покрова в Тернее заметно меньше, чем в двух других пунктах.

1. Терней

1.1. Температура

1.1.1. Сезонность

О Ц Е Н К А С Е З О Н Н О Й М О Д Е Л И

Аддитивная модель. Период сезонности: 12. Модель: X(t) = C + S(t) + err (t). Константа: 2.24

Д И С П Е Р С И О Н Н Ы Й А Н А Л И З

А Н А Л И З О С Т А Т К О В

Среднее остатков: 0. Станд. ошибка остатков: 2.3053. Максим. абс. ошибка: 9.97. Время максим. ошибки: Дек 1957. Статистика Дарбина-Уотсона: 0.616

Сезонный ход температур

После 1951 г.

Месяц	M	N	Median	Min	Mxi
J	-12.28	42	-12.30	-16.70	-9.00
F	-9.45	42	-9.20	-13.70	-5.40
M	-3.05	42	-3.05	-6.70	.30
A	2.85	42	2.80	-2.00	5.10
MA	7.25	42	7.30	4.60	10.00
JN	10.68	41	10.30	7.70	13.40
JL	15.35	41	15.20	12.80	19.70
AV	17.58	41	17.50	15.30	19.60
S	13.58	41	13.80	11.60	15.00
O	6.80	41	6.70	5.20	9.50
N	-2.00	41	-2.10	-5.70	4.80
D	-9.78	41	-9.70	-14.50	-.80

Динамика среднегодовой температуры без учета сезонных эффектов

Т	N	M	Median	Min	Max	Variance
до 1951	131	-.95	1.1	-19.5	16.6	114.13
после 1951	497	3.06	4.8	-16.7	19.7	101.01

1.1.2 Анализ периодичности

Вывод. В ряду температур наблюдаются очень резкий подъем (примерно на 3-4 градуса) в период 1950-1951. Подъем произошел счет всех месяцев, но в наибольшей степени за счет марта-мая, ноября и декабря. На сезонный ход приходится около 95% варьирования данных. Самый теплый месяц август, самый холодный - январь. В целом, в динамике среднегодовой температуры периодичность отсутствует. В динамике температур января, февраля присутствует квазипериоды 4 и 7-9 лет, мая, июня - 2 года, августа - 5 лет.

1.2. Осадки

1.2.1. Сезонность

О Ц Е Н К А С Е З О Н Н О Й М О Д Е Л И

Аддитивная. Период сезонности: 12. Модель: X(t) = C + S(t) + err (t). Константа: 67.68

Д И С П Е Р С И О Н Н Ы Й А Н А Л И З

А Н А Л И З О С Т А Т К О В
Среднее остатков: 0.Станд. ошибка остатков: 48.217 . Максим. абс. ошибка: 253.77. Время максим. ошибки: Июнь 1974. Статистика Дарбина-Уотсона: 1.937

Месяц	M	N	Median	Min	Mxi
J	17.36	53	12.70	0.000	75.50
F	17.16	53	9.90	0.000	83.50
M	27.57	53	25.70	1.300	80.40
A	53.19	53	40.00	1.800	200.40
MA	77.82	53	80.30	7.200	154.80
JN	89.93	52	74.95	17.100	343.70
JL	120.42	52	113.75	23.600	246.70
AV	131.88	52	131.45	9.900	332.70
S	134.39	52	111.65	8.800	380.00
O	79.42	52	55.45	0.000	262.70
N	44.75	52	35.30	0.000	175.40
D	21.14	52	15.10	0.000	72.10

Динамика годовой суммы осадков без учета сезонности

1.2.2 Анализ периодичности

Спектральная плотность ряда после изъятия сезонности и агрегирования

Автокорреляционная функция ряда после изъятия сезонности и агрегирования

Автокорреляционная функция ряда после изъятия сезонности, тренда и агрегирования

Авторегрессионная модель.

К О Э Ф Ф И Ц И Е Н Т Ы М О Д Е Л И

Коэффициент	Значение	Станд.ошибк.	t-значение	Вероятность
АР( 1 )	-0.4714	0.1346	-3.503	0.0010
АР( 2 )	-0.2767	0.1346	-2.055	0.0450
Подправл.R^2:	0.2260
R^2:	0.2558

А Н А Л И З О С Т А Т К О В:
Сумма квадратов остатков: 1.123e+006. Среднее остатков: 43.254. Станд. ошибка остатков: 148.41 Статистика Дарбина-Уотсона: 1.990. Хи-квадрат тест на белый шум: 11.57 с 23 степ.св. P-значение: 0.9765

Вывод. В ряду осадков наблюдается циклический тренд. При этом существенных изменений уровня осадков не произошло. На сезонный ход приходится около 44% варьирования данных. Самый влажный месяц месяц август, самый сухой - январь. На фоне циклического тренда четко проявляются квазипериодические колебания с периодом около 3 лет, на которые приходится около 45% варьирования исходных данных (или около 26% от варьирования ряда после изъятия сезонности и агрегирования). После изъятия тренда, динамика описывается авторегрессионной моделью второго порядка. Периодичность наблюдается так же в осадках января (ок. 2.5 лет и , июня (3 года), ноября (около 4 лет) и декабря (ок. 3.5 лет).

1.3 Снежный покров

Динамика накопленной за сезон суммы высот снежного покрова с циклическим трендом (пунктир)

1.3.1 Сезонность

Вероятность наличия снежного покрова по декадам

Медиана высоты снежного покрова по декадам

Максимальный уровень снежного покрова за весь период наблюдений по декадам

1.3.2 Анализ периодичности

Авторегрессионная функция ряда после изъятия циклического тренда

Спектр ряда после изъятия циклического тренда

Параметры сезонной модели исходного ряда (без изъятия тренда) с сезонным фактором 9 лет.

Аддитивная модель Период сезонности: 9

Длина временной базы: 53

Модель: X(t) = C + S(t) + err (t)

Константа: 124.943

А Н А Л И З О С Т А Т К О В
Среднее остатков: 0 Станд. ошибка остатков: 77.771 Максим. абс. ошибка: 232.83. Время максим. ошибки: 1970

Статистика Дарбина-Уотсона: 2.090

1.3.3. Температура и осадки как факторы, влияющие на величину снежного покрова.

Статистически значимые корреляции между накопленной суммой высот снежного покрова получены только для осадков декабря и февраля. В целом (по мультирегрессионной модели, в которой к ним присоединяются осадки ноября) три переменные описывают около 50% варьирования показателя. Это свидетельствует о том, что существуют иные важные факторы, не связанные с исследуемыми климатическими параметрами и о том, что только знание среднемесячных температур и сумм осадков не позволяет описывать динамику высоты снежного покрова.

Выводы. В ряду динамики высоты снежного покрова отчетливо выделяется циклический тренд с максимумами в середине 40-х, начале 70-х и 90-х годов (последний не завершен). Сезонный ход высоты снежного покрова характеризуется а) наибольшей вероятность наличия снежного покрова со 2-й декады декабря по конец января, после чего следует снижение вероятности и вновь ее некоторый подъем в марте, б) 50%-я вероятность образования снежного покрова наступает между первой и второй декадами ноября, а аналогичная вероятность его исчезновения - между первой и второй декадами апреля, в) наиболее высокий снежный покров формируется, начиная со второй декады января, и держится по первую декаду марта. В многолетней динамике снежного покрова помимо циклического тренда присутствуют: мощная высокочастотная компонента (сильно осциллирующая нерегулярная составляющая) и две неравномощные квазипериодические компоненты с периодами 3 (относительно слабая составляющая) и 9 лет. Прогнозная оценка дает возрастание высоты снежного покрова и достижение его максимальных значений в ближайшие годы. Это обусловлено наложением эффектов циклического тренда с 9-ним циклом.

2. Сидатун (Мельничное, западный макросклон)

2.1. Температура

2.1.1. Сезонность

О Ц Е Н К А С Е З О Н Н О Й М О Д Е Л И

Аддитивная модель. Период сезонности: 12. Модель: X(t) = C + S(t) + err (t)

Константа: -1.68971

Д И С П Е Р С И О Н Н Ы Й А Н А Л И З

А Н А Л И З О С Т А Т К О В:
Среднее остатков: 0.Станд. ошибка остатков: 3.6246. Максим. абс. ошибка: -14.472. Время максим. ошибки: Мар 1940

Статистика Дарбина-Уотсона: 0.407

Месяц	N	M	Median	Min	Max
J	42	-22.56	-22.15	-27.90	-19.20
F	42	-18.15	-17.90	-23.40	-13.70
M	42	-8.29	-8.40	-13.40	-3.10
A	42	2.65	2.55	.40	6.30
MA	42	9.63	9.55	7.00	11.70
JN	42	15.05	15.15	11.30	17.80
JL	42	19.06	19.00	16.90	21.16
AV	42	18.29	18.40	15.60	21.30
S	42	11.37	11.20	8.70	18.40
O	42	2.76	2.50	.30	11.90
N	42	-8.78	-8.45	-13.20	-1.68
D	42	-19.36	-19.35	-23.50	-15.40

Период	N	M	Med	Min	Max	Variance
до 1951	182	-6.73	-3.90	-35.5	17.10	253.5
после 1951	508	.116	2.500	-27.9	21.30	212.5

2.1.2. Анализ периодичности

Вывод. В ряду температур наблюдается очень резкий подъем (примерно на 5 градусов) в период 1950-1952. В начале 90-х также резкий подъем. В целом климат стал более "морской" о чем свидетельствует уменьшение дисперсии ряда после 1951 г. Подъем произошел за счет всех месяцев, но в наибольшей степени за счет сентября, октября и ноября. На сезонный ход приходится около 94% варьирования данных. Самый теплый месяц июль, самый холодный - январь. В целом, в динамике среднегодовой температуры периодичность отсутствует. В динамике температур января, февраля, апреля, октября присутствует квазипериод 7-8 лет. Возможно, что есть элементы 3-4 летней периодичности.

2.2. Осадки

2.2.1. Анализ сезонности

Аддитивная модель. Модель: X(t) = C + S(t) + err (t)

Константа: 56.1386

Д И С П Е Р С И О Н Н Ы Й А Н А Л И З

А Н А Л И З О С Т А Т К О В:
Среднее остатков: 0 Станд. ошибка остатков: 31.692 . Максим. абс. ошибка: 206.58 Время максим. ошибки: Авг 1938

Статистика Дарбина-Уотсона: 1.908

Месяц	N	M	Median	Min	Max
J	58	10.4	9.1	1.90	35.3
F	58	9.9	8.5	1.00	35.5
M	58	19.2	18.9	4.00	44.7
A	58	41.4	34.8	8.50	115.9
MA	58	73.4	71.3	25.70	137.1
JN	57	95.5	95.0	29.00	197.6
JL	57	115.8	108.6	40.00	266.0
AV	57	121.4	119.0	13.00	328.0
S	57	93.9	98.0	15.00	211.5
O	57	50.4	47.0	3.30	133.0
N	57	29.0	25.0	1.30	75.0
D	57	15.6	14.6	3.00	49.8

2.2.2. Анализ периодичности

Вывод. В ряду осадков наблюдается циклический тренд (вероятный период - около 25 лет), с некоторой тенденцией к снижению. При этом существенных изменений уровня осадков не произошло. На сезонный ход приходится около 61% варьирования данных (т.е. сезонный ход более контрастен и выражен по сравнению с Тернеем). Самый влажный месяц месяц август, самый сухой - февраль. На фоне циклического тренда есть тенденция к проявлению квазипериодических колебаний с периодами около 3 и 9-10 лет. Периодичность наблюдается так же в осадках января (ок. 2-4 лет), мая (3, 12 лет), августа (3 года), сентября (10 лет) и декабря ( 3 года).

2.3. Высота снежного покрова

Динамика накопленной за сезон суммы высот снежного покрова (см) с нелинейным трендом (пунктир)

2.3.1. Анализ сезонности

Вероятность наличия снежного покрова по декадам

Медиана высоты снежного покрова по декадам

Максимальный уровень снежного покрова за весь период наблюдений по декадам

2.3.2. Анализ периодичности

Спектр ряда без изъятия тренда

Выводы. В ряду динамики высоты снежного покрова отчетливо выделяется нециклический тренд с максимумом в конце 30 - начале 40-х и в конце 70-х годов. Минимум пришелся на начало 50-х годов. Сезонный ход высоты снежного покрова характеризуется а) наибольшей вероятность наличия снежного покрова со 2-й декады ноября по 1-ю декаду апреля, б) 50%-я вероятность образования снежного покрова наступает между 3-й декадой октября и 1-ой декадой ноября, а аналогичная вероятность его исчезновения - между 3-й декадой апреля и 1-ой декадой мая, в) наиболее высокий снежный покров формируется в феврале-марте и держится по первую декаду апреля, г) нередко ранее выпадение снега в 1-ой декаде октября с последующим стаиванием. Таким образом, помимо большей высоты по ср. с Тернеем, снег в этом районе и сходит более с запозданием почти на месяц. В многолетней динамике снежного покрова помимо нециклического тренда присутствуют слабые неравномощные квазипериодические компоненты с периодами 3 (относительно слабая составляющая) и 7 лет.

3. Синанча (восточный макросклон)

температурный ряд набит не полностью

3.1 Осадки

3.1.1. Анализ сезонности

О Ц Е Н К А С Е З О Н Н О Й М О Д Е Л И

Аддитивная модель. Модель: X(t) = C + S(t) + err (t)

Константа: 61.19

Д И С П Е Р С И О Н Н Ы Й А Н А Л И З

А Н А Л И З О С Т А Т К О В:
Среднее остатков: 0.Станд. ошибка остатков: 42.814. Максим. абс. ошибка: 194.91. Время максим. ошибки: Сен 1943

Статистика Дарбина-Уотсона: 1.771

Месяц	N	M	Med	Min	Max
J	51	18.63	15.00	0.000	87.00
F	52	15.50	12.00	0.000	79.00
M	52	29.82	26.50	2.000	146.00
A	52	46.50	35.00	6.000	212.00
M	52	70.49	69.00	12.000	142.00
JN	51	84.92	80.00	15.000	233.00
JL	51	117.18	103.00	15.000	274.00
AV	51	119.67	101.00	12.000	301.00
S	51	108.09	86.00	20.000	303.00
O	51	63.60	45.90	0.000	238.00
N	51	40.25	31.00	0.000	233.00
D	51	21.34	21.00	0.000	56.33

3.1.2. Анализ периодичности

Вывод. В ряду осадков наблюдается циклический тренд. При этом существенных изменений уровня осадков не произошло. На сезонный ход приходится около 43% варьирования данных. Самые влажные месяцы июль и август, самый сухой - февраль. В динамике годовой суммы осадков не выявлено каких-либо существенных периодических составляющих (случайный процесс). Периодичность наблюдается только в осадках ноября (4 года).

3.2.1 Высота снежного покрова

3.2.2. Анализ сезонности

Вероятность наличия снежного покрова по декадам

Медиана высоты снежного покрова по декадам

Максимальный уровень высоты снежного покрова по декадам

3.2.3. Анализ периодичности

Выводы. В ряду динамики высоты снежного покрова имеется нециклический тренд. Минимум пришелся на конец 50-х - начало 60-х годов. Сезонный ход высоты снежного покрова характеризуется а) наибольшей вероятность наличия снежного покрова с 1-й декады декабря по 3-ю декаду марта, б) 50%-я вероятность образования снежного покрова наступает в 1-ой декаде ноября, а аналогичная вероятность его исчезновения - между 2 и 3-й декадой апреля, в) наиболее высокий снежный покров формируется к февралю-началу марта и держится до 2-ой декаде марта. В многолетней динамике снежного покрова помимо нециклического тренда не присутствуют квазипериодические компоненты.