Фукс В.Р., Мичурин А.Н. Истоки Ойясио

Подождите немного. Документ загружается.

— 230 —

×àñòîòíûå ñïåêòðû





g f

ðàññ÷èòûâàëèñü ìåòîäîì ÁÏÔ ïî ïðåäâà-

ðèòåëüíî öåíòðèðîâàííûì ïåðåêðûâàþùèìñÿ âðåìåííûì îòðåçêàì èñõîä-

íûõ ðÿäîâ. Ìåòîä ÁÏÔ íàêëàäûâàåò îãðàíè÷åíèå íà äëèíó ðÿäà, êîòîðàÿ

äîëæíà áûòü ðàâíà 2

, k = 1, 2, 3,... Äëÿ ðàñ÷åòà ÷àñòîòíîãî ñïåêòðà ñ áîëü-

øåé ïîäðîáíîñòüþ ïî îñè ÷àñòîò âîçìîæíî äîïîëíåíèå îòðåçêà ðÿäà ïîñëå

öåíòðèðîâàíèÿ îïðåäåëåííûì êîëè÷åñòâîì íóëåâûõ îòñ÷åòîâ. Ñïåêòð ðÿäà

ðàññ÷èòûâàåòñÿ îñðåäíåíèåì ñïåêòðîâ ïî îòðåçêàì. Â ïðîãðàììå ïðåäóñ-

ìîòðåíî òàêæå îñðåäíåíèå ñïåêòðîâ ïî âñåì äàò÷èêàì [85]. Ïðîñòðàíñòâåí-

íî-âðåìåííîé ñïåêòð êîëåáàíèé, çàâèñÿùèé îò ÷àñòîòû f è êîìïîíåíòîâ ãî-

ðèçîíòàëüíîãî âîëíîâîãî âåêòîðà k,l, ìîæíî îöåíèòü òðåìÿ ìåòîäàìè: ëè-

íåéíûì è äâóìÿ àäàïòèâíûìè: ìåòîäîì ìàêñèìàëüíîãî ïðàâäîïîäîáèÿ

(ÌÀÏ) è ìåòîäîì ìàêñèìàëüíîé ýíòðîïèè (ÌÝÍ). Âñå ýòè îöåíêè ðàññ÷èòû-

âàþòñÿ â ïðîãðàììå [86].

Â îñíîâó àíàëèçà ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé èçìåí÷èâîñòè òåìïå-

ðàòóðû âîäû â ÞÊÐ íàìè ïîëîæåíà ëèíåéíàÿ (òðàäèöèîííàÿ) îöåíêà ñ èñ-

ïîëüçîâàíèåì ÌÀÏ â êà÷åñòâå êîíòðîëüíîé äëÿ íåîäíîçíà÷íî òðàêòóåìûõ

ñèòóàöèé. Ñå÷åíèå ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà g(k,l,f) ðàññ÷èòû-

âàåòñÿ íà çàäàííîé ÷àñòîòå â âèäå ïðÿìîóãîëüíîé ïëîùàäêè, âäîëü ãîðè-

çîíòàëüíîé îñè êîòîðîé îòêëàäûâàåòñÿ âîëíîâîå ÷èñëî k, à âäîëü âåðòè-

êàëüíîé — l. Ïîëíûé ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé ñïåêòð èçîáðàæàåòñÿ â

âèäå íàáîðà òàêèõ ïëîñêèõ ñå÷åíèé â ïîëóïðîñòðàíñòâå îòðèöàòåëüíûõ âîë-

íîâûõ ÷àñòîò. Âûáîð îòðèöàòåëüíîãî ÷àñòîòíîãî ïîëóïðîñòðàíñòâà óäîáåí

ñ òîé òî÷êè çðåíèÿ, ÷òî ïðè ýòîì âîëíîâûå âåêòîðû íàïðàâëåíû â ñòîðîíó

äâèæåíèÿ ñâîåé âîëíû.

Êà÷åñòâî îöåíêè ïðîñòðàíñòâåííîãî ñïåêòðà ñóùåñòâåííî çàâèñèò îò

ðàññòàíîâêè äàò÷èêîâ â ïðîñòðàíñòâå. Íåñìîòðÿ íà òî, ÷òî ñóììèðîâàíèå

âçàèìíûõ ñïåêòðîâ g(k,l,f) âåäåòñÿ áåç âåñîâûõ ìíîæèòåëåé, èç-çà èçìåíå-

íèÿ ïëîòíîñòè ðàññòàíîâêè îòñ÷åòîâ â ïðîñòðàíñòâå ôóíêöèÿ êîððåëÿöèè

ïðè ìàëûõ ñäâèãàõ ôàêòè÷åñêè ïðåäñòàâëåíà ñ áîëüøèì âåñîì, ÷åì ïðè áîëü-

øèõ ñäâèãàõ. Ýòà ñêðûòàÿ âåñîâàÿ ôóíêöèÿ ïîâòîðÿåò ðàñïðåäåëåíèå ïëîò-

íîñòè îòñ÷åòîâ âçàèìíûõ ñïåêòðîâ ïî ïðîñòðàíñòâåííûì ñäâèãàì. Ðàññòà-

íîâêà äîëæíà äàâàòü õîðîøåå ñïåêòðàëüíîå îêíî, ò. å. îêíî ñ êîìïàêòíûì

ãëàâíûì ïèêîì, áîëüøîé ïëîøàäêîé àíàëèçà (èíòåðôåðåíöèîííûå ïèêè ðàç-

äâèíóòû äîñòàòî÷íî äàëåêî) è ìàëûìè áîêîâûìè ëåïåñòêàìè. Ñêðûòîå âçâå-

øèâàíèå èñïîëüçóþò ïðè âûáîðå ðàññòàíîâêè îòñ÷åòîâ — äàò÷èêîâ â ïðî-

ñòðàíñòâå, äåëàÿ åå ìåíåå ïëîòíîé ê ïåðèôåðèè, ÷òî îáåñïå÷èâàåò ôîðìè-

ðîâàíèå ïðîñòðàíñòâåííîãî ñïåêòðàëüíîãî îêíà ñ ìàëûìè áîêîâûìè ëåïåñ-

òêàìè. Ïëîùàäêó àíàëèçà âûäåëÿþò âîêðóã îäíîãî èç áîëüøèõ ïèêîâ (îáû÷íî

âîêðóã ïèêà â íà÷àëå êîîðäèíàò). Ãðàíèöà ïëîùàäêè ïðîõîäèò ïîñðåäèíå

ìåæäó öåíòðàëüíûì è áëèæàéøèìè ñîñåäíèìè ïèêàìè è ñîîòâåòñòâóåò ÷àñ-

òîòå íàëîæåíèÿ â îäíîìåðíîì àíàëèçå:

 

2 

min min

;

ãäå x

min

, y

min

— ìèíèìàëüíûå ðàññòîÿíèÿ ìåæäó äàò÷èêàìè â äåêàðòîâîé

ñèñòåìå êîîðäèíàò.

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 231 —

Ðàçðåæåíèå äàò÷èêîâ ê ïåðèôåðèè ïîçâîëÿåò çàíÿòü áîëüøóþ ïëîùàäü

ïî ñðàâíåíèþ ñ ðàâíîìåðíîé ðàññòàíîâêîé, ÷òî ñîçäàåò áîëåå óçêîå ñïåêò-

ðàëüíîå îêíî. Îáùåå ïðàâèëî ïðè âûáîðå «õîðîøåé» ðàññòàíîâêè — ïëîò-

íîñòü ðàññòàíîâêè äàò÷èêîâ äîëæíà âîñïðîèçâîäèòü èçâåñòíóþ õîðîøóþ

íåïðåðûâíóþ âåñîâóþ ôóíêöèþ.

Ñïåêòðàëüíîå îêíî âû÷èñëÿþò ïî òåì æå àëãîðèòìàì, ïî êîòîðûì ïðî-

âîäèòñÿ ñïåêòðàëüíûé àíàëèç. Â ìåñòàõ ðàñïîëîæåíèÿ äàò÷èêîâ ïîìåùàþò

åäèíè÷íûå îòñ÷åòû è âû÷èñëÿþò ñïåêòðàëüíîå îêíî:

 





A k k

i k x k y

j j

0 1 2 1 2

2, exp   







— àìïëèòóäíîå îêíî,

   

g , ,

0 1 2 0 1 2

k k A k k — ýíåðãåòè÷åñêîå ñïåêòðàëüíîå îêíî,

ãäå x

, y

— êîîðäèíàòû j-ãî îòñ÷åòà-äàò÷èêà. Ïðè òàêîì ðàñ÷åòå ãëàâíûé

ïèê ñïåêòðàëüíîãî îêíà ðàñïîëîæåí íà íóëåâîé ÷àñòîòå (îêíî íàñòðîåíî íà

íóëåâóþ ÷àñòîòó). Ïðè íàñòðîéêå îêíà íà íåíóëåâóþ ÷àñòîòó íåîáõîäèìî

ñôîðìèðîâàòü ïðîñòðàíñòâåííóþ ñèíóñîèäó è âû÷èñëèòü åå ñïåêòð ïî îò-

ñ÷åòàì â òî÷êàõ ðàñïîëîæåíèÿ äàò÷èêîâ. Îêîí÷àòåëüíûé âûáîð ñëåäóåò äå-

Ðèñ. 5.17. Ðàñïîëîæåíèå ñòàíöèé, âûáðàííûõ äëÿ ðàñ÷åòà ïðîñòðàíñòâåííî —

âðåìåííîãî ñïåêòðà.

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 232 —

ëàòü ïóòåì âû÷èñëåíèÿ è ñðàâíåíèÿ ñïåêòðàëüíûõ îêîí äëÿ íåñêîëüêèõ êîí-

êðåòíûõ ðàññòàíîâîê.

Âîçìîæíî âû÷èñëÿòü ñïåêòðàëüíîå îêíî è ñïåêòð ïîëÿ â ïðåäåëàõ áîëü-

øîé ïëîùàäêè, îõâàòûâàþùåé íåñêîëüêî ïèêîâ îêíà, è èíòåðïðåòèðîâàòü

ñïåêòð, ñîïîñòàâëÿÿ åãî ñî ñïåêòðàëüíûì îêíîì.

Â ðåçóëüòàòå ïðåäâàðèòåëüíîãî àíàëèçà ðàçëè÷íûõ òèïîâ ðàññòàíîâîê

íàìè áûëà âûáðàíà àíòåííà, ñîñòîÿùàÿ èç âîñüìè äàò÷èêîâ íà ñòîðîíàõ êâàä-

ðàòà è îäíîãî äàò÷èêà â öåíòðå ïëîùàäêè. Áàçà íàáëþäåíèé (äèàãîíàëü êâàä-

ðàòà) ïðè òàêîé ðàññòàíîâêå ñîñòàâëÿëà îêîëî 140 êì. Øàã ïî âîëíîâûì

÷èñëàì ïðèíÿò ðàâíûì 0.5∙10

-3

êì

-1

, ïðè ýòîì ïëîùàäêà àíàëèçà îãðàíè÷è-

âàåòñÿ âîëíîâûì ÷èñëîì 0.011 êì

-1

. ×àñòîòà íàëîæåíèÿ, ñîîòâåòñòâóþùàÿ

âûáðàííîé àíòåííå, ðàâíÿåòñÿ 0.05 êì

-1

. Ýíåðãåòè÷åñêîå ñïåêòðàëüíîå îêíî,

ñîîòâåòñòâóþùåå âûáðàííîé àíòåííå, èçîáðàæåíî íà ðèñ. 5.16.

Àíàëèç ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé èçìåí÷èâîñòè òåìïåðàòóðû âîäû

ïðîâîäèëñÿ ðàçäåëüíî äëÿ þæíîãî, öåíòðàëüíîãî è ñåâåðíîãî ðàéîíîâ Ïî-

ëèãîíà, èñõîäÿ èç ïðåäïîëîæåíèÿ îá èõ ðàçëè÷íîé äèíàìèêå. Àíòåííà þæ-

íîãî ðàéîíà (I) ñîñòàâëåíà èç ñòàíöèé (äàò÷èêîâ) 3, 7, 9, 11, 13, 15, 17, 19 è

23, öåíòðàëüíîãî (II) — 36, 42, 44, 48, 50, 52, 56, 58, 64 è ñåâåðíîãî (III) —

64, 70, 72, 76, 78, 80, 84, 86, 92 íîìåðîâ ñòàíöèé Ïîëèãîíà (ðèñ. 5.17). Ïðè-

ìåð ðàñ÷åòà ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà äëÿ ñå÷åíèÿ, ñîîòâåòñòâó-

þùåãî ïåðèîäó 32 ñóòîê, ïðåäñòàâëåí íà ðèñ. 5.18.

Âî âñåõ àíàëèçèðóåìûõ ñëó÷àÿõ ðàññ÷èòûâàåìîãî ñïåêòðà õîðîøî ðàç-

ðåøåíû ýêñòåìóìû ñïåêòðà. Ìû ñ÷èòàåì, ÷òî êàæäûé âûäåëåííûé ìàêñèìóì

ñïåêòðà â ïîëå ÒÏÎ ôèêñèðóåò âîëíó ñîîòâåòñòâóþùåé ÷àñòîòû.

Äëÿ ïðîâåðêè ýòîãî óòâåðæäåíèÿ áûë ïðîâåäåí ðÿä ÷èñëåííûõ ýêñïå-

ðèìåíòîâ — òåñòîâûõ ðàñ÷åòîâ ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà äëÿ

ñèíóñîèäàëüíûõ âîëí sin(k

x + k

y – t) ñ òåìè æå ïàðàìåòðàìè k

, k

è ,

ïðè êîòîðûõ äîñòèãàåòñÿ ìàêñèìóì ñïåêòðà ïîëÿ ÒÏÎ. Ðàñ÷åòû ïðîâîäèëèñü

äëÿ òåõ æå àíòåíí. Ïîëó÷èâøèåñÿ ðåçóëüòàòû, âî-ïåðâûõ, äàþò îñíîâàíèå

óòâåðæäàòü, ÷òî ýêñòðåìóìû â ñïåêòðå ñîîòâåòñòâóþò íåêîòîðîìó âîëíîâî-

ìó ïðîöåññó ñ çàäàííûìè ïàðàìåòðàìè, âî-âòîðûõ, äàþò âîçìîæíîñòü óáå-

äèòüñÿ, ÿâëÿþòñÿ ëè äðóãèå ýêñòðåìóìû áîêîâûìè ëåïåñòêàìè ãëàâíîãî ïèêà

èëè ñîîòâåòñòâóþò äðóãèì âîëíàì.

Áûëè òàêæå ïðîâåäåíû òåñòîâûå ðàñ÷åòû äëÿ ñóììû íåñêîëüêèõ ñèíó-

ñîèäàëüíûõ âîëí ñ ðàçëè÷íûìè ïåðèîäàìè. Äëÿ êàæäîé çàäàííîé ÷àñòîòû

ýêñòðåìóìû â ñå÷åíèè ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà îäíîçíà÷íî

âûäåëÿþò ñîîòâåòñòâóþùóþ âîëíó, ïðè÷åì ëèíåéíàÿ îöåíêà ñïåêòðà îòìå-

÷àåò ñîîòâåòñòâóþùèå âîëíîâûå ÷èñëà ïðàêòè÷åñêè áåç îøèáîê, à îöåíêà

ìåòîäîì ÌÀÏ äàåò ïîãðåøíîñòè, ñëåäîâàòåëüíî, â íàøèõ ðàñ÷åòàõ ëèíåéíàÿ

îöåíêà îêàçàëàñü ïðåäïî÷òèòåëüíåé. Òàêèì îáðàçîì, èç ëèíåéíîé ñóììû

âîëí, çàäàííûõ ñ ðàçëè÷íûìè ÷àñòîòàìè, íà ñîîòâåòñòâóþùèõ ñå÷åíèÿõ ñïåê-

òðà õîðîøî âûäåëÿþòñÿ ñîñòàâëÿþùèå ýòèõ âîëí. Íî ïðè ýòîì äëÿ ñóììû

äâóõ ñèíóñîèäàëüíûõ âîëí, çàäàííûõ ñ îäèíàêîâûìè ÷àñòîòàìè, íà ñîîòâåò-

ñòâóþùåì ñå÷åíèè âûäåëÿåòñÿ òðåòüÿ âîëíà ïðîìåæóòî÷íîãî íàïðàâëåíèÿ,

ÿâëÿþùàÿñÿ òðèãîíîìåòðè÷åñêîé ñóììîé äâóõ çàäàííûõ. Ñëåäîâàòåëüíî,

åñëè â àíàëèçå ïðèñóòñòâóþò âîëíû ñ îäèíàêîâûìè ÷àñòîòàìè, ïðîñòðàí-

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 233 —

ñòâåííî-âðåìåííîé àíàëèç íå â ñîñòîÿíèè îäíîçíà÷íî âûäåëèòü èõ, êàê ýòî

âîçìîæíî, êîãäà â àíàëèçå ó÷àñòâóþò âîëíû ñ ðàçëè÷íûìè ÷àñòîòàìè.

Ýòî äåéñòâèòåëüíî òàê òîãäà, êîãäà ñêëàäûâàþòñÿ âîëíû ñ îäèíàêîâû-

ìè àìïëèòóäàìè. Åñëè æå àìïëèòóäû ðàçëè÷íû, òî íàðÿäó ñ ãëàâíûì ýêñòðå-

ìóìîì, î÷åâèäíî, â ñå÷åíèè ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà ìîãóò

ñóùåñòâîâàòü äðóãèå ýêñòðåìóìû. Íàñêîëüêî ýòî ñîîòâåòñòâóåò äåéñòâèòåëü-

íûì ñëàãàåìûì ñóììû âîëí, ñêàçàòü òðóäíî, ýòî òðåáóåò äîïîëíèòåëüíîé

ïðîâåðêè. Íî òàê êàê ýòè äîïîëíèòåëüíûå ýêñòðåìóìû â ñå÷åíèÿõ ïðîñòðàí-

ñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà õîðîøî ðàçðåøåíû è, ñóäÿ ïî âñåìó, íå ÿâëÿ-

þòñÿ áîêîâûìè ëåïåñòêàìè ãëàâíîãî ïèêà, áóäåì ñîîòíîñèòü ýòè ýêñòðåìó-

ìû ñ ñîîòâåòñòâóþùèìè âîëíîâûìè ïðîöåññàìè. Çíà÷åíèÿ ýêñòðåìóìîâ

ñïåêòðà è ñîîòâåòñòâóþùèå ðàññ÷èòàííûå ïàðàìåòðû äëÿ ñå÷åíèé ïðîñòðàí-

ñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà ÒÏÎ äëÿ òðåõ âûáðàííûõ ðàéîíîâ Ïîëèãîíà ÞÊÐ

(I, II, III) ïðèâîäÿòñÿ â òàáë. 5.9–11.

Îòíîñèòåëüíî öåëåñîîáðàçíîñòè âûáðàííîé àíòåííû ñëåäóåò çàìåòèòü,

÷òî, âîîáùå ãîâîðÿ, èñõîäÿ èç çíà÷èòåëüíîãî ÷èñëà ñòàíöèé Ïîëèãîíà, ìîæ-

íî áûëî áû ó÷åñòü â àíàëèçå áîëüøåå ÷èñëî äàò÷èêîâ. Îäíàêî ýòî íåâîç-

ìîæíî èç-çà îãðàíè÷åííîñòè ðåàëèçàöèè, òàê êàê òîãäà íå âûïîëíèòñÿ óñ-

ëîâèå ìåòîäà — ÷èñëî ïåðåêðûâàþùèõñÿ îòðåçêîâ äîëæíî áûòü áîëüøå ÷èñ-

ëà äàò÷èêîâ. Â êà÷åñòâå ïðèìåðà ñ àíòåííîé ïðè áîëüøåì ÷èñëå äàò÷èêîâ

ïðèâîäèòñÿ ðàñ÷åò ñå÷åíèé ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà äëÿ ñå-

âåðíîé ÷àñòè Ïîëèãîíà ÞÊÐ çà 1982 ã. ãäå èñïîëüçóåòñÿ 12 äàò÷èêîâ (çäåñü

äëèíà ðÿäà ïîçâîëÿåò âûïîëíèòü íåîáõîäèìîå óñëîâèå) (ñì. òàáë. 5.12).

Ñðàâíåíèå òàáëèö 5.10 è 5.12 ñóùåñòâåííûõ ðàñõîæäåíèé â ðåçóëüòàòàõ

ðàñ÷åòîâ íå âûÿâëÿåò.

Ñëåäóåò îòìåòèòü, ÷òî íàìè áûëè ðàññ÷èòàíû ñå÷åíèÿ ïðîñòðàíñòâåí-

íî-âðåìåííîãî ñïåêòðà è äëÿ äðóãèõ 9-òî÷å÷íûõ àíòåíí. Íàïðèìåð, ïî íà-

áëþäåíèÿì 1982 ã. äëÿ ñåâåðíîé ÷àñòè Ïîëèãîíà ñ äàò÷èêàìè 50, 62, 66, 71,

72, 77, 79, 85, 93 è äëÿ àíòåííû III, ãäå äàò÷èê 86 çàìåíåí íà äàò÷èê 85.

Ðåçóëüòàòû ðàñ÷åòîâ ïî ýòèì àíòåííàì ðåçêèõ ðàñõîæäåíèé ñ ïðåäñòàâëåí-

íûìè çäåñü â òàáëèöàõ íå îáíàðóæèâàþò, ïðè ýòîì ñî ñòàòèñòè÷åñêîé òî÷êè

çðåíèÿ âûáðàííàÿ íàìè èñõîäíàÿ ðàññòàíîâêà äàò÷èêîâ ïðåäïî÷òèòåëüíåå,

ïîýòîìó ïîñëåäíèå ðåçóëüòàòû çäåñü íå ðàññìàòðèâàþòñÿ.

×àñòîòíûå ñïåêòðû ôëóêòóàöèè òåìïåðàòóðû ïîâåðõíîñòè

îêåàíà (ÒÏÎ)

Ïðåæäå âñåãî îñòàíîâèìñÿ íà îöåíêå ñïåêòðàëüíîé ñòðóêòóðû â ÷àñòîòíîé

îáëàñòè. ×àñòîòíûå ñïåêòðû ÒÏÎ áûëè ïîëó÷åíû äëÿ âñåõ ïóíêòîâ ñòàíäàð-

òíîãî Ïîëèãîíà ÞÊÐ ïî íàáëþäåíèÿì çà 1981, 1982 è 1985 ãã. Äëÿ ýòèõ ëåò

áûëè ðàññ÷èòàíû: ïîâòîðÿåìîñòü îñíîâíûõ ýíåðãîíåñóùèõ ìàêñèìóìîâ,

ñðåäíèå ñïåêòðû äëÿ îòäåëüíûõ ðàéîíîâ (ãðóïïû îò 10 äî 20 ïóíêòîâ), ÷àñ-

òíûå äèñïåðñèè â ïîëîñàõ îñíîâíûõ ýíåðãîíåñóùèõ ÷àñòîò.

Îáðàòèì âíèìàíèå ïðåæäå âñåãî íà îñðåäíåííûå ñïåêòðû (ðèñ. 5.19–

23). Ñïåêòðàëüíûé ñîñòàâ ôëóêòóàöèé ÒÏÎ âî âñåõ ðàéîíàõ çà âñå ðàññìàò-

ðèâàåìûå ïåðèîäû õàðàêòåðèçóåòñÿ ñëåäóþùèìè îñîáåííîñòÿìè:

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 234 —

Òàáëèöà 5.10

. 1982

Период, сут Длина волны, км Направление

Фазовая скорость,

см/ с

Спектральная 10

-2

(

)

32 1000 з 36 22,3

16 707 з 51 5,64

10 500 с 58 4,50

8 - 2,81

6 - 1,41

32 894 с-в 32 18,2

16 2000 з 145 1,79

10 632 с-з 73 2,64

10 123 с-в 14 2,03

8 121 ю-з 18 1,4

8 105 с 15 1,00

6 894 ю-в 172 0,877

6 99 ю-з 19 0,439

6 104 ю-з 20 0,438

6 86 с-з 16 0,772

III

32 447 с-в 16 16,04

16 200 ю-з 15 5,55

10 1000 в 116 3,74

8 447 с-в 65 2,98

6 1000 з 193 1,17

Период, сут. Длина волны, км Направление

Фазовая скорость,

см/ с

Спектральная 10

-2

(

)

32 1414 с-з 51 32,4

16 894 с-з 65 8,04

10 2000 з 231 6,05

8 - 2,89

6 894 с-з 173 2,64

32 894 ю-з 32 26,4

16 667 ю 48 5,36

10 400 ю-в 46 1,78

8 667 з 96 0,968

6 354 ю-в 68 0,700

III

32 2000 з 72 19,8

16 1414 с-в 102 3,88

10 894 с-з 104 1,87

8 - 1,20

6 2000 з 386 5,64

Òàáëèöà 5.9

. 1981

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 235 —

Òàáëèöà 5.11

. 1985

Период, сут. Длина волны, км Направление

Фазовая скорость,

см/ с

Спектральная 10

-2

(

)

32 2000 с 72 39,5

16 2000 с 145 10,7

10 2000 с 232 3,85

8 298 с-з 43 2,78

6 555 ю-в 107 1,14

32 894 ю-в 32 11,3

16 667 з 48 5,28

10 156 ю-в 18 2,20

10 471 с-в 55 1,78

8 632 с-в 92 2,12

6 555 с-з 107 1,42

III

32 666 в 24 16,9

16 329 ю-з 24 5,44

10 1414 с-в 164 4,69

8 632 с-в 92 4,41

6 632 с-в 1,22 1,05

Òàáëèöà 5.12.

1982

Период, сут. Длина волны, км Направление

Фазовая скорость,

см/ с

Спектральная 10

-2

(

)

IV - север (12 точек)

32 447 с-в 12 24,9

16 1000 ю-з 75 7.75

10 707 ю-в 77 5,81

8 447 с-з 65 5,00

6 1000 с 193 1,46

1) íà ïåðèîäàõ 64 ñóò. èëè 32 ñóò. îòìå÷àåòñÿ îñíîâíîé ìàêñèìóì, ñâÿ-

çàííûé ñ ïðåäâàðèòåëüíîé ôèëüòðàöèåé íèçêî÷àñòîòíîé ñîñòàâëÿþùåé;

âåëè÷èíà ìàêñèìóìà ðàñòåò ñ ÑÂ íà ÞÇ;

2) íàáëþäàåòñÿ îáùèé ñïàä ýíåðãèè ôëóêòóàöèé îò îñíîâíîãî ìàêñè-

ìóìà â îáëàñòü âûñîêèõ ÷àñòîò, èìåþùèé âèä êðàñíîãî øóìà;

3) àïïðîêñèìàöèÿ îáùåãî ñïàäà ýíåðãèè ñòåïåííîé ôóíêöèåé ïîêàçà-

ëà óâåëè÷åíèå ñêîðîñòè ñïàäà ýíåðãèè îò íèçêèõ ÷àñòîò ê âûñîêèì; «n» èç-

ìåíÿåòñÿ îò 1.3 äî 6.5. Â íèçêî÷àñòîòíîé îáëàñòè (ïðèáëèçèòåëüíî äî 8

ñóòîê) ñêîðîñòü ñïàäà ýíåðãèè áîëüøå â ñåâåðíîé è þæíîé ÷àñòÿõ Ïîëèãî-

íà, ÷åì â åãî öåíòðàëüíîì ðàéîíå;

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 236 —

4) íà ôîíå îáùåé òåíäåíöèè ê ñïàäó âûäåëÿþòñÿ ïðîìåæóòî÷íûå ýíåð-

ãîíåñóùèå ìàêñèìóìû;

5) ïîëîæåíèå ýíåðãîíåñóùèõ ìàêñèìóìîâ â öåíòðå íåóñòîé÷èâî. Ýíåð-

ãîíåñóùèå ÷àñòîòû ìåíÿþòñÿ êàê âî âðåìåíè (îò ãîäà ê ãîäó), òàê è â ïðî-

ñòðàíñòâå (îò ðàéîíà ê ðàéîíó).

Íà ïîñëåäíåì îñòàíîâèìñÿ áîëåå ïîäðîáíî. Íåñìîòðÿ íà íåóñòîé÷è-

âîñòü ýíåðãîíåñóùèõ ìàêñèìóìîâ âñå æå ìîæíî âûäåëèòü ÷àñòîòû ñ íàè-

áîëüøåé ïîâòîðÿåìîñòüþ ìàêñèìóìîâ. Íàïðèìåð, â 1982 ã. (ñì. íèæíèå

êðèâûå íà ðèñ. 5.19–23) ïîâòîðÿåìîñòü ìàêñèìóìîâ 16–21 ñóòî÷íûõ êîëå-

áàíèé ñîñòàâëÿëà 40–50%, íåñêîëüêî âûøå ïîâòîðÿåìîñòü ìàêñèìóìîâ 10–

13 ñóòî÷íûõ êîëåáàíèé — 45–65%, 4–9 ñóòî÷íûå êîëåáàíèÿ äàþò âûñîêóþ

ïîâòîðÿåìîñòü (áîëåå 50%) òîëüêî â îòäåëüíûõ ðàéîíàõ, ïîâòîðÿåìîñòü

êîëåáàíèé ñ ïåðèîäàìè ìåíåå 4-õ ñóòîê íå ïðåâûøàåò 30–40%.

Áîëåå äåòàëüíîå ïðåäñòàâëåíèå î ïðîñòðàíñòâåííîì ðàñïðåäåëåíèè

èíòåíñèâíîñòè ôëóêòóàöèé ÒÏÎ â ðàçëè÷íûõ ÷àñòîòíûõ äèàïàçîíàõ ìîæíî

ïîëó÷èòü, àíàëèçèðóÿ êàðòû ðàñïðåäåëåíèÿ ÷àñòíûõ äèñïåðñèé. Î÷åâèäíî,

÷òî ïðîñòðàíñòâåííîå ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòíûõ äèñïåðñèé â çîíå îñíîâíûõ

ýíåðãîíåñóùèõ ÷àñòîò äîëæíî îïðåäåëÿòüñÿ íåðàâíîìåðíîñòüþ ñëåäóþùèõ

Ðèñ. 5.18. Ñå÷åíèå ïðîñòðàíñòâåííî —

âðåìåííîãî ñïåêòðà ÒÏÎ (ïåðèîä

32 ñóò.) äëÿ öåíòðàëüíîé ÷àñòè

ïîëèãîíà ÞÊÐ ïî íàáëþäåíèÿì

çà 1981 ã.

Ðèñ. 5.19. ×àñòîòíûå ñïåêòðû

êîëåáàíèé ÒÏÎ â ðàçëè÷íûõ

ðàéîíàõ.

1981 (1-10)

1981 (1-20)

1982 (1-20)

1985 (1-10)

1981 (1-10)

1981 (1-20)

1982 (1-20)

1985 (1-10)

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 237 —

Ðèñ. 5.20. ×àñòîòíûå ñïåêòðû

êîëåáàíèé ÒÏÎ â ðàçëè÷íûõ

ðàéîíàõ.

Ðèñ. 5.21. ×àñòîòíûå ñïåêòðû

êîëåáàíèé ÒÏÎ â ðàçëè÷íûõ

ðàéîíàõ.

îñíîâíûõ ôàêòîðîâ:

— òåðìîäèíàìè÷åñêîãî âçàèìîäåéñòâèÿ àòìîñôåðû è îêåàíà â ñîîò-

âåòñòâóþùåì ñïåêòðàëüíîì äèàïàçîíå;

— ïðîñòðàíñòâåííîãî ðàñïðåäåëåíèÿ ãðàäèåíòîâ ñðåäíåãî íåâîçìó-

ùåííîãî ïîëÿ ÒÏÎ;

— ñêîðîñòåé òå÷åíèÿ.

Âòîðîé ôàêòîð îïðåäåëÿåò ïîâûøåííûå äèñïåðñèè ôëóêòóàöèé ÒÏÎ

âî ôðîíòàëüíûõ çîíàõ ñèñòåìû âîä Îéÿñèî è äîëæåí äåéñòâîâàòü îäèíàêî-

âî âî âñåõ ñïåêòðàëüíûõ äèàïàçîíàõ.

Íåðàâíîìåðíîñòü àäâåêöèè òåïëà äðåéôîâûìè òå÷åíèÿìè íå äîëæíà

áûòü çíà÷èòåëüíà èç-çà íåáîëüøèõ ðàçìåðîâ Ïîëèãîíà. Îñòàåòñÿ ïðåäïî-

ëîæèòü, ÷òî ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòíûõ äèñïåðñèé ÒÏÎ îïðåäåëÿåòñÿ â îñíîâ-

íîì òå÷åíèÿìè, îáóñëîâëåííûìè êðóïíîìàñøòàáíûìè âîëíîâûìè ïðîöåñ-

ñàìè. Äåéñòâèòåëüíî, ðàññìîòðåíèå êàðò äèñïåðñèé, ïîñòðîåííûõ äëÿ 4, 5,

6, 7, 8, 9, 11, 13, 16, 21 è 32 ñóòî÷íûõ êîëåáàíèé ïîêàçûâàåò ñëîæíóþ êîí-

ôèãóðàöèþ èçîëèíèé ÷àñòíûõ äèñïåðñèé, êîòîðàÿ íå ìîæåò áûòü îáúÿñíå-

íà ñ òî÷êè çðåíèÿ îñîáåííîñòåé ñðåäíåãî ïîëÿ òåìïåðàòóðû âîäû.

Íåñìîòðÿ íà çíà÷èòåëüíûå ðàçëè÷èÿ ðàñïðåäåëåíèÿ äèñïåðñèé â ðàç-

íûõ ÷àñòîòíûõ äèàïàçîíàõ, ìîæíî îòìåòèòü íåêîòîðûå îáùèå îñîáåííîñòè.

Ê íèì îòíîñÿòñÿ:

1981 (31-50)

1982 (21-40)

1985 (19-27)

1985 (28-36)

1981 (31-50)

1982 (21-40)

1985 (37-46)

1985 (47-36)

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 238 —

Ðèñ. 5.22. ×àñòîòíûå ñïåêòðû

êîëåáàíèé ÒÏÎ â ðàçëè÷íûõ

ðàéîíàõ.

Ðèñ. 5.23. ×àñòîòíûå ñïåêòðû

êîëåáàíèé ÒÏÎ â ðàçëè÷íûõ

ðàéîíàõ.

1) ëîêàëèçîâàííûå ìàêñèìóìû äèñïåðñèè íà ñåâåðíûõ ðàçðåçàõ Ïî-

ëèãîíà;

2) óìåíüøåíèå ÷àñòíûõ äèñïåðñèé â ïðèáðåæíîé ÷àñòè;

3) ìàêñèìóìû äèñïåðñèé íà îêåàíè÷åñêîé ïåðèôåðèè Ïîëèãîíà, â îñî-

áåííîñòè â åãî öåíòðàëüíîé ÷àñòè.

Â êà÷åñòâå ïðèìåðà ìîæíî ïðèâåñòè êàðòó ðàñïðåäåëåíèÿ ÷àñòíîé äèñ-

ïåðñèè 11-ñóòî÷íûõ êîëåáàíèé (ðèñ. 5.24). Î÷åâèäíî, ÷òî ñòîëü ðàçíîîá-

ðàçíîå ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòíûõ äèñïåðñèé îïðåäåëÿåòñÿ âåñüìà ñëîæíûìè

çàêîíîìåðíîñòÿìè âîëíîâûõ ïðîöåññîâ, ðàçâèâàþùèõñÿ íà èññëåäóåìîé àê-

âàòîðèè.

Â ðàññìàòðèâàåìîì äèàïàçîíå ÷àñòîò äîìèíèðóþùèìè âîëíîâûìè ïðî-

öåññàìè ìîãóò áûòü ñëåäóþùèå ýëåìåíòàðíûå âîëíîâûå ñèñòåìû: äâîéíûå

âîëíû Êåëüâèíà, øåëüôîâûå âîëíû, âîëíû Êåëüâèíà è âîëíû Ðîññáè. Îíè

ìîãóò âîçáóæäàòüñÿ, êàê âûíóæäåííûå âîëíû, ïåðåìåùàþùèìèñÿ àíåìîáà-

ðè÷åñêèìè îáðàçîâàíèÿìè èëè êàê ñâîáîäíûå âîëíû — â âèäå âîëíîâîé

àäàïòàöèè ïîëÿ ìàññ è ïîëÿ ñêîðîñòåé ê ðàâíîâåñíîìó ñîñòîÿíèþ ïîñëå

àíåìîáàðè÷åñêèõ íà÷àëüíûõ âîçìóùåíèé.

Ïîñëåäíèé ìåõàíèçì âîëíîâûõ äâèæåíèé, î÷åâèäíî, äåéñòâóåò ðåãó-

ëÿðíî è íàïðàâëåííî, è ðåçóëüòàòû åãî äåéñòâèÿ äîëæíû ïðîÿâëÿòüñÿ ïðè

ñòàòèñòè÷åñêîì îñðåäíåíèè. Î÷åâèäíî, îäíàêî, ÷òî ñïåêòð ñîáñòâåííûõ êî-

1981 (71-90)

1982 (61-80)

1985 (31-66)

1985 (67-76)

1982 (81-94)

1985 (77-86)

1985 (86-94)

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)

— 239 —

ëåáàíèé â òàêîì ñëîæíîì è èíòåðåñíîì äëÿ èçó÷åíèÿ ðàéîíå, êàê ÞÊÐ, äîë-

æåí áûòü âåñüìà ðàçíîîáðàçíûì, êàê ðàçíîîáðàçíû è ïðîÿâëåíèÿ âîë-

íîâîé àäâåêöèè â ïîëå ÒÏÎ. Àíàëèç ðåçóëüòàòîâ ðàñ÷åòà ïðîñòðàí-

ñòâåííî-âðåìåííîãî ñïåêòðà ïîëÿ ÒÏÎ (òàáë. 5.9–12) ïðèâîäèò ê ñëå-

äóþùèì âûâîäàì.

Êàê è ñëåäîâàëî îæèäàòü, íàáëþäàåòñÿ î÷åíü íàñûùåííàÿ êàðòèíà

ðàçëè÷íûõ âîëíîâûõ ïðîöåññîâ. Âîëíû, âûÿâëåííûå ïðîñòðàíñòâåííî-âðå-

ìåííûì àíàëèçîì, èìåþò ðàçëè÷íûå íàïðàâëåíèÿ è äëèíû îò 80 äî 2000 êì.

Âûäåëèòü ïðåèìóùåñòâåííîå íàïðàâëåíèå ðàñïðîñòðàíåíèÿ âîëí òîãî èëè

èíîãî ïåðèîäà íå ïðåäñòàâëÿåòñÿ âîçìîæíûì. Íå îòìå÷àåòñÿ òàêæå çàêî-

íîìåðíîé îáùåé òåíäåíöèè óìåíüøåíèÿ èëè óâåëè÷åíèÿ äëèíû âîëíû ñ

óìåíüøåíèåì èëè óâåëè÷åíèåì ïåðèîäà. Òðóäíî ê òîìó æå äèôôåðåíöèðî-

âàòü îñîáåííîñòè âîëíîâûõ ïðîöåññîâ â êàæäîì èç âûäåëåííûõ ðàéîíîâ.

Î÷åâèäíî, äëÿ èññëåäóåìîãî ñèíîïòè÷åñêîãî äèàïàçîíà ÷àñòîò âûäåëåííûå

âîëíû ïðåäñòàâëÿþò ñîáîé ñëîæíóþ ñóììó áàðîòðîïíûõ è áàðîêëèííûõ

ýëåìåíòàðíûõ âîëíîâûõ äâèæåíèé: âîëí Ðîññáè, øåëüôîâûõ âîëí, âîëí

Êåëüâèíà è äâîéíûõ âîëí Êåëüâèíà.

Ïðîñòðàíñòâåííî-âðåìåííîé ñïåêòð çàâèñèò îò ñóùåñòâóþùèõ â ðàé-

îíå òå÷åíèé: â þæíîé ÷àñòè Ïîëèãîíà (I) — Êóðîñèî, â ñåâåðíîé (III) —

Ðèñ. 5.24. Ðàñïðåäåëåíèå ÷àñòíûõ äèñïåðñèé 11-ñóòî÷íûõ êîëåáàíèé

You created this PDF from an application that is not licensed to print to novaPDF printer (http://www.novapdf.com)