Методы обработки данных наблюдений за параметрами гидрометеорологического режима

Наблюдение за параметрами гидрометеорологического режима вдоль трасс проектируемых подводных трубопроводов

ДАРБИНЯН Д.С., ПУРУНДЖАН Н.А., СМИРНОВ А.С.
ООО «Питер Газ», Россия

Одной из основных задач гидрометеорологического отдела ООО «Питер Газ» является наблюдение за параметрами гидрометеорологического режима вдоль трасс проектируемых подводных трубопроводов.

Согласно действующим нормативным документам производятся измерения метеорологических параметров (температура и влажность воздуха, атмосферное давление, направление и скорость ветра, осредненная и в порывах) и гидрологических параметров (скорость и направление течений, параметры волнения, температура и электропроводность морской воды, уровень моря). При обработке данных используются поставляемые производителями приборов программы и программные пакеты для обработки и визуализации данных (t_tide, Ocean Data View), в том числе собственной разработки.

Первым этапом обработки полученных данных является оценка качества, включающая идентификацию программными методами некачественных измерений и их последующий экспертный контроль.

Данные измерений приводятся в виде графиков временных рядов наблюдаемых параметров. В некоторых случаях (например, для температуры воды и воздуха, солености и.т.д.) применяется алгоритм сглаживания.

Наблюдения за скоростями и направлениями течений, подвергаются статистическому анализу. По его результатам строятся розы максимальных и средних скоростей течений, гистограммы скоростей и направлений и составляются таблицы повторяемости скоростей течений по направлениям.

Для данных наблюдений в приливных морях, проводится гармонический анализ: рассчитываются приливные компоненты и строятся графики, на которых одновременно показаны измеренные и приливные (предвычисленные) скорости и направления течений. Отдельно приводятся остаточные течения.

Измерения течений, так же представляются в виде прогрессивно векторных диаграмм.

При оценке экстремальных значений течений возможных раз в N лет, используется распределение Вейбулла. На основе рядов наблюдений рассчитываются параметры распределения и приводятся соответствующие кривые.

Как правило, для волнения приводятся графики временного распределения значительной высоты волны, периода спектрального пика и направления распространения волн, соответствующего спектрального пика. По Результатам статистического анализа составляются таблицы повторяемости высот волн и периодов спектрального пика в зависимости от направления, и строятся розы и гистограммы.

Уровень моря рассчитывается относительно среднего значения за серию измерений. Для приливных морей проводится гармонический анализ для каждой серии и для всего периода (если это возможно). В этом случае на графиках временных рядов одновременно представляются измеренные и приливные (предвычисленные) и остаточные значения (без приливной составляющей) уровня моря. Так же приводится таблица гармонических постоянных для уровня.

Метеорологические параметры представляются в виде временных рядов. При этом для данных скоростей и направлений ветра применяется статистический анализ, а результаты представляются таким же образом, как и результаты статистической обработки данных измерения течений.

Для температуры и солености морской воды, измеренных на автономных буйковых станциях строятся графики временной изменчивости параметров. Эти же характеристики, полученные при зондировании, отображаются в виде вертикальных профилей этих параметров или в виде разрезов.

Представленные таким образом данные наблюдений за параметрами гидрометеорологического режима дают наглядное представление о гидрометеорологическом режиме в исследуемом районе, позволяют оценить возможные значения гидрологических и метеорологических параметров и могут быть использованы для верификации результатов численного моделирования.

Нефть и газ арктического шельфа-2008: материалы конференции