Preview

Известия Российской академии наук. Серия географическая

Расширенный поиск
Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков

Корреляционные связи многолетних колебаний месячного и годового стока в бассейне реки Урал

https://doi.org/10.31857/S2587556620030103

Полный текст:

Аннотация

Статья посвящена изучению тесноты связей многолетних колебаний месячного и годового стока в бассейне р. Урал. Для рек этого бассейна вычислены нормы месячного и годового стока, с помощью метода вейвлет-анализа выявлены тенденции их изменения и циклы водности. Произведена оценка пространственной корреляции речного стока в пределах исследуемого речного бассейна. На основе модели периодически коррелированного процесса произведено прогнозирование временны х рядов по выделенным гидрологическим сезонам, оценена теснота связей между среднемесячными расходами каждого месяца и среднегодовым расходом воды, а также между средними месячными расходами воды. Определена статистическая значимость выявленных корреляционных зависимостей. Установлена существенно более сильная коррелированность значений стока внутри года по сравнению с межгодовой, что может быть обусловлено наличием во временнбй структуре процесса долгопериодного колебания, на фоне которого проявляется ритмика годовой и внутригодовой цикличности. Предложено рассматривать колебания стока в бассейне р. Урал как случайный стохастический процесс, состоящий из двух компонент — инерционной (трендовая) и сезонной (осциллирующая).

Об авторах

Д. Ю. Васильев
Уфимский государственный авиационный технический университет; Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова, РАН
Россия

Уфа, Москва



В. В. Водопьянов
Уфимский государственный авиационный технический университет
Россия


Ш. И. Закирзянов
Уфимский государственный авиационный технический университет
Россия


А. Ж. Кенжебаева
Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова
Россия

Москва



В. А. Семенов
Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова, РАН; Институт географии, РАН
Россия

Москва



Ж. Т. Сивохип
Институт степи, УрО РАН
Россия

Оренбург



Список литературы

1. Андреянов В. Г. Внутригодовое распределение речного стока. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 327 с.

2. Андреянов В.Г. Методические указания по расчетам внутригодового распределения стока при строительном проектировании. Л.: Гидрометеоиздат, 1970. 77 с.

3. Андреянов В.Г. Некоторые уточнения и упрощения методики расчетов календарного внутригодового распределения речного стока применительно к требованиям строительного проектирования // Труды ГГИ. Л.: Гидрометеоиздат, 1966. Вып. 134. С. 80-114.

4. Бендат Дж., Пирсол А. Прикладной анализ случайных данных. М.: Мир, 1989. 540 с.

5. Болгов М.В., Филиппова И.А. Пороговые стохастические модели минимального стока // Метеорология и гидрология. 2006. № 3. С. 88-94.

6. Борщ С.В., Христофоров А.В. Гидрометеорологические прогнозы // Труды ГМЦ России. 2015. № 355. С. 48-100.

7. Васильев Д.Ю., Бабков О.К., Давлиев И.Р., Семенов В.А., Христодуло О.И. Пространственно-временная структура колебаний приземной температуры на Южном Урале // Оптика атмосферы и океана. 2018. Т. 31. № 4. С. 294-302.

8. Васильев Д.Ю., Бабков О.К., Кочеткова Е.С., Семенов В.А. Вейвлет и кросс-вейвлет анализ сумм атмосферных осадков и приповерхностной температуры на Европейской территории России // Изв. РАН. Сер. геогр. 2017. № 6. С. 63-77.

9. Васильев Д.Ю., Великанов Н.В., Водопьянов В.В., Красногорская Н.Н., Семенов В.А., Христодуло О.И. Связь аномалий яркостной температуры нижней тропосферы с климатическими индексами на примере Южного Урала // Исслед. Земли из космоса. 2019. № 2. С. 14-28.

10. Васильев Д.Ю., Гавра Н.К., Кочеткова Е.С., Ферапонтов Ю.И. Корреляции сумм атмосферных осадков со средними и максимальными расходами воды весеннего половодья в бассейне реки Белая // Метеорология и гидрология. 2013. № 5. С. 351-358.

11. Васильев Д.Ю., Лукманов Р.Л., Ферапонтов Ю.И., Чувыров А.Н. Цикличность гидрометеорологических характеристик на примере Башкирии // ДАН. 2012. Т. 447. № 3. С. 331-334.

12. Васильев Д.Ю., Павлейчик В.М., Семенов В.А., Сиво-хип Ж.Т., Чибилев А.А. Многолетний режим температуры воздуха и атмосферных осадков на территории Южного Урала // ДАН. 2018. Т. 478. № 2. С. 245-249. https://doi.org/10.7868/S0869565218050201

13. Васильев Д.Ю., Сивохип Ж.Т., Чибилев А.А. Динамика климата и внутривековые колебания стока в бассейне реки Урал // ДАН. 2016. Т. 469. № 1. С. 710-715.

14. Васильев Д.Ю., Ферапонтов Ю.И. Тренды в колебаниях приземной температуры воздуха на примере Башкирии // Изв. РАН. Сер. геогр. 2015. № 1. С. 77-86.

15. Васильев Д.Ю., Водопьянов В.В, Зайцева Г.С., Закир-зянов Ш.И., Семенов В.А., Сивохип Ж. Т., Чибилев А.А. Модель долгосрочного прогноза весеннего стока на примере реки Белая // ДАН. 2019. Т. 486. № 6. С. 723-726. https://doi.org/10.31857/S0869-56524866723-726

16. Водные ресурсы России и их использование / под ред. И.А. Шикломанова. СПб.: изд-во ГГИ, 2008. 600 с.

17. Гельфанд И.М., Фомин С. В. Вариационное исчисление. М.: Физматлит, 1961. 228 с.

18. Добровольский С. Г. Проблема глобального потепления и изменения стока российских рек // Водные ресурсы. 2007. Т. 34. № 6. С. 643-655.

19. Долгов С.В., Коронкевич Н.И. Особенности реакции рек Русской равнины на изменение температуры воздуха // Изв. РАН. Сер. геогр. 2012. № 6. С. 55-62.

20. Картвелишвили Н.А. Стохастическая гидрология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 162 с.

21. Коронкевич Н.И., Барабанова Е.А., Зайцева И.С. Влияние изменения годовых значений температуры воздуха и осадков на сток рек Русской равнины // Изв. РАН. Сер. геогр. 2007. № 5. С. 64-70.

22. Мякишева Н.В., Гоюй Ч. Ритмика годовой цикличности гидрологических процессов в районах с интенсивной хозяйственной деятельностью // Вестн. СПбГУ. Сер. 7. 2011. Вып. 1. С. 98-106.

23. Мякишева Н.В., Трапезников Ю.А. Авторегрессионная модель межгодовой изменчивости гидрометеорологических процессов // Вероятностный анализ и моделирование океанологических процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. С. 31-39.

24. Музылев С.В., Привальский В.Е., Раткович Д.Я. Стохастические модели в инженерной гидрологии. М.: Наука, 1982. 184 с.

25. Раткович Д.Я. Многолетние колебания речного стока: закономерности и регулирование. Л.: Гид-рометеоиздат, 1976. 255 с.

26. Раткович Д.Я., Болгов М.В. Стохастические модели колебаний составляющих водного баланса речного бассейна. М.: ИВП РАН, 1997. 261 с.

27. Рожков В.А. Теория и методы статистического оценивания вероятностных характеристик случайных величин и функций с гидрометеорологическими примерами. СПб.: Гидрометеоиздат, 2001. 340 с.

28. Румянцев В.А., Трапезников Ю.А. Стохастические модели гидрологических процессов. СПб.: Наука, 2008. 152 с.

29. Сванидзе Г.Г. Математическое моделирование гидрологических рядов. Л.: Гидрометеоиздат, 1977. 293 с.

30. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ 2018661796. РФ. Реализация метода периодически коррелируемого случайного процесса, на примере стока реки / ред. Д.Ю. Васильев, В.В. Водопьянов, Ш.Н. Закирзянов; правообладатель Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. № 2018618838; заявл. 17.08.2018.; зарегистр. 18.09.2018.

31. Чибилев А.А. Река Урал. Л.: Гидрометеоиздат, 1987. 168 с.

32. Hao Z, Singh V.P. Entropy-copula method for singlesite monthly streamflow simulation // Wat. Res. 2012. V. 48. W06604. https://doi.org/10.1029/2011WR011419

33. Ricker Dennis W Echo Signal Processing. Springer, 2003. 240 p.

34. Salvadori G., Michele C.D. Multivariate multiparameter extreme value models and return periods: a copula approach // Wat. Res. 2010. V. 46. W10501. https://doi.org/10.1029/2009WR009040

35. Torrence C., Campo G.P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. Amer. Met. Soc. 1998. V. 79. P. 61-78.

36. Wen X., Tang G, Wang S, Hnang J. Comparison of global mean temperature series // Advances in Climate Change Res. 2011. V. 2. № 4. P. 187-192.


Для цитирования:


Васильев Д.Ю., Водопьянов В.В., Закирзянов Ш.И., Кенжебаева А.Ж., Семенов В.А., Сивохип Ж.Т. Корреляционные связи многолетних колебаний месячного и годового стока в бассейне реки Урал. Известия Российской академии наук. Серия географическая. 2020;84(3):414-426. https://doi.org/10.31857/S2587556620030103

For citation:


Vasil’ev D.Yu., Vodopyanov V.V., Zakirzyanov S.I., Kenzhebaeva A.Z., Semenov V.A., Sivokhip Z.T. Correlation of the Monthly and Annual Runoff Multiple-Year Variation in the Ural River Basin. Izvestiya Rossiiskoi Akademii Nauk. Seriya Geograficheskaya. 2020;84(3):414-426. (In Russ.) https://doi.org/10.31857/S2587556620030103

Просмотров: 18


ISSN 2587-5566 (Print)
ISSN 2658-6975 (Online)