Температурная аномалия
Температурная аномалия — это положительная или отрицательная разница температуры с базовым или эталонным значением, обычно выбираемым как среднее значение температур за определенный базовый или базовый период. В науках об атмосфере средняя температура обычно рассчитывается за период не менее 30 лет в однородном географическом регионе или в глобальном масштабе по всей планете.
Температуры получаются с наземных и морских метеостанций или рассчитываются по метеорологическим спутниковым данным. Температурные аномалии можно рассчитать на основе наборов данных о приземных и верхних температурах атмосферы или температурах поверхности моря .
Описание [ править ]
Температурные аномалии представляют собой меру температуры по сравнению с эталонной температурой, которая часто рассчитывается как среднее значение температур за базовый период, часто называемый базовым периодом. [1] Данные о глобальной средней приземной температуре обычно представляются как аномалии, а не как абсолютные температуры. [1]
Использование эталонных значений, рассчитанных для отдельных областей за один и тот же период времени, устанавливает базовую линию, на основе которой рассчитываются аномалии, так что нормализованные данные используются для более точного сравнения температурных режимов с нормальными. [1] Например, субглобальные наборы данных могут относиться к временным рядам только по суше, только по океану и по полушарию. [1] Аномалии обеспечивают систему отсчета, которая позволяет проводить более содержательные сравнения между местоположениями и более точные расчеты температурных тенденций. [1]
Использование разных базовых периодов не меняет форму диаграмм временных рядов и не влияет на отображение тенденций в них. [1] Например, политика Всемирной метеорологической организации (ВМО) мотивирует использование 30-летнего базового периода, тогда как для концептуальной простоты иногда используется столетний базовый период для отслеживания общей картины эволюции температур по всей глобальной поверхности. [1] Различные метеорологические организации использовали соответствующие базовые периоды для наборов данных о глобальной средней приземной температуре , например1951–1980 (НАСА ГИСС) [2] и Беркли Земля [3] ),1961–1990 (HadCRUT UK) [4] ),1901–2000 (NCDC/НОАА) [5] ), и1991–2020 (Япония Met [6] ).
Стандартное отклонение [ править ]
Одних аномалий недостаточно, чтобы охарактеризовать исключительность значений температуры. Стандартное отклонение , обозначаемое строчной сигмой, σ, количественно определяет степень изменения значений набора данных (см. цветные полосы на диаграмме справа). Например, изменение на +2 °C может быть более значительным в регионе с обычно стабильной температурой, чем изменение на +3 °C в регионе с обычно большой изменчивостью. [8] Для этой цели аномалии часто изображаются как «стандартизированные аномалии», а именно как аномалия, деленная на стандартное отклонение.
Подведем итог: выбор опорного периода определяет вертикальное расположение трассы на графике, а отклонение определяет, насколько трасса «растянута» в вертикальном направлении на графике.
Прогнозирование [ править ]
Численный прогноз погоды обеспечивает прогноз температуры на ближайшие несколько дней или недель. Это можно использовать для расчета аномалий в течение этих прогнозных периодов. Существует два типа прогнозов: детерминистические и вероятностные, которые дают разные результаты.
Детерминированные данные — это значения, полученные путем запуска модели прогноза с начальными условиями, определяемыми начальными условиями в результате ассимиляции данных . Вероятностные данные поступают из наборов прогнозов, в которых модель (или разные модели) запускается несколько раз с небольшими изменениями в начальных условиях каждый раз. [9]
Детерминированные аномалии имеют стандартное отклонение, которое зависит только от систематической ошибки прогноза. Отклонение и вероятностные аномалии, рассчитанные на основе нескольких модельных решений, сами по себе являются вероятностями того, что они возникнут.
См. также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Jump up to: Перейти обратно: а б с д и ж г «Глобальные аномалии приземной температуры / Справочная информация — часто задаваемые вопросы» . Национальные центры экологической информации, NOAA . Архивировано из оригинала 16 февраля 2022 года. Дата публикации: Веб-страница прекурсора была заархивирована еще в декабре 2013 года.
- ^ «Годовое изменение средней температуры над сушей и океаном» , НАСА GISS.
- ^ «Сводка о Земле и океане» , Беркли Земля.
- ^ «Временные ряды HadCRUT4: медианы ансамбля и неопределенности> Глобальный (NH + SH)/2»> Годовой» Метеорологическое бюро Великобритании.
- ^ «Временные ряды / Земной шар / Земля и океан» , NCDC, NOAA.
- ^ «Ежегодные аномалии глобальной средней приземной температуры» , Japan Met.
- ^ Хокинс, Эд (10 марта 2020 г.). «От знакомого к неизведанному» . Книга «Климатическая лаборатория» (профессиональный блог) . Архивировано из оригинала 23 апреля 2020 года. ( Прямая ссылка на изображение ; Хокинс благодарит Землю Беркли за данные.) «Появление наблюдаемых изменений температуры как на суше, так и на океане наиболее явно проявляется в тропических регионах, в отличие от регионов с наибольшими изменениями, которые находятся в северных внетропических регионах. Например, Северная Америка потеплела больше, чем тропическая, но изменения в тропиках более очевидны и более четко проявляются в диапазоне исторической изменчивости. в более высоких широтах труднее различить долгосрочные изменения».
- ^ Окружающая среда и борьба с изменением климата (2019). «Климатологическая классификация температур» (на французском языке). Правительство Квебека . Проверено 18 апреля 2021 г.
- ^ Метеорологическая служба Канады (01.08.2019). «Прогноз температурных аномалий: прогнозы с 8 по 14 день» . Окружающая среда и изменение климата, Канада . Проверено 18 апреля 2021 г.