Оценка условий возникновения сильных ветров по спутниковым данным с учетом местных физико-географических особенностей местности

При метеорологическом обеспечении государственной авиации, в соответствие с общемировой тенденцией, при анализе и прогнозе метеорологических условий полетов планомерно расширяется использование спутниковой метеорологической информации.
Наряду с использованием продукции тематической обработки и дешифрирования спутниковых данных ведущих отечественных и зарубежных производителей, ведомственными метеорологическими службами разрабатываются собственные методики обработки метеорологической информации с околоземной орбиты, адаптированные к решению своих специальных задач метеорологического обеспечения. Указанные методики преимущественно основываются на использовании цифровых спутниковых данных [1-4 и др.].
Учитывая необходимость выполнения задач по предназначению вне мест постоянной дислокации, использование готовой продукции, прошедшей тематическую обработку, и цифровых данных со специализированных КА не представляется возможным. Для таких ситуаций разрабатываются методики, расширяющие возможности использование аналоговой спутниковой информации.
Примером таких разработок является методика диагноза и краткосрочного прогноза сильных ветров по аналоговым спутниковым снимкам. Методика разработана для конкретного района – Ферганской долины и, в частности, для аэропорта Фергана.
Район аэродрома характеризуется специфическими физико-географическими условиями. В Ферганской долине значительную повторяемость имеют горно-долинные ветры. Однако повторяемость сильных ветров, связана не с микромасштабной горно-долинной циркуляцией, а с мезомасштабными особенностями строения рельефа самой долины. Штормовые, преимущественно западные ветра, проникают в долину через «Ходжентские ворота». В западной части долины преобладают западные ветра, достигающие при определенных синоптических условиях штормовой силы (до 20-30 м/с) – «кокандец». Фергана расположена на значительном расстоянии от узкого прохода в долину (около 100 км), поэтому и сила, и повторяемость сильных ветров существенно ниже – около 50 случаев в год со скоростью 15 м/с и более.
Возникновение сильных ветров происходит, как правило (более 67% случаев), при вторжении холодного арктического воздуха в южные широты в тыловой части циклона. Этой синоптической ситуации соответствует характерное расположение облачных полос атмосферных фронтов на спутниковом снимке.
Были разработаны дискриминантные функции для определения достижения скорости ветра 15 м/с и более. В качестве предикторов использовались значения отклонения направления облачных полос от направления узкого прохода в долину и от направления их перемещения, а также максимальная яркость облачного массива. С использованием метода регрессионного анализа разработаны правила для диагноза (восстановления) значений максимальной скорости ветра.
Аналогичным образом с использованием экстраполяционного метода и асинхронных зависимостей были разработаны прогностические правила краткосрочного (на срок до 6 часов) прогноза достижения критических значений и максимальной скорости ветра. Диагностические и прогностические правила разрабатывались, как для всего года, так и по сезонам.
Оправдываемость диагностических правил (по контрольной выборке) для определения достижения критических значений по сезонам составила 88-92%, среднеквадратическая ошибка прогноза максимальной скорости ветра – 1,9-2,6м/с. Для прогностических правил успешность составила соответственно 83-87% и 2,4-3,1м/с.