В настоящее время под климатом обычно понимают погоду, включая ее флуктуации и влияние на поверхность Земли [3, 22]. Однако это определение климата является интуитивным и не позволяет получать количественные оценки состояния климатической системы и прогнозировать возможные изменения климата в будущем. Учитывая сказанное и случайный характер изменения основных климатообразующнх факторов в пространстве и времени, необходимо признать, что теория климата должна иметь вероятностную природу, а вариации погоды должны рассматриваться как многомерный случайный процесс, статистические свойства которого являются предметом климатических исследований.[ ...]
Из сказанного следует, что в определение таких климатических статистик должен входить временной интервал, по которому выполняется усреднение. Очевидно, что среднее значение для июня одного года может отличаться от среднего для июня другого года. Это различие может быть следствием не только колебаний выборочных средних, но изменения самих математических ожиданий. Эти математические ожидания предпочтительно иметь в качестве идеальных (эталонных) элементов теории климата. Статистические выборочные колебания, которые называют погодным шумом, рассматривались бы в таком случае как некоторые помехи, затрудняющие практические наблюдения за климатом. Такое различие между математическими ожиданиями и выборочными средними хорошо известно из теории вероятностей и математической статистики.[ ...]
Внешние воздействия можно устранить, применив гипотезу об эргодичности, широко используемую в теории турбулентности, статистической механике и в теории распространения волн в случайнонеоднородных средах. Предположим, что существует только один стационарный ансамбль планет, подобных Земле, находящихся под действием одних и тех же внешних воздействий, но имеющих различающиеся в деталях системы погоды. Климат может быть определен через средние по ансамблю величины. Погода на каждой из планет изменяется во времени, однако из стационарности распределений вероятностей в ансамбле следует, что климат должен оставаться постоянным. Использование гипотезы об эргодичности дает возможность изучать эволюцию во времени среднего по ансамблю климата при заданных изменениях внешних воздействий, таких как приходящая солнечная радиация, состав и оптические свойства атмосферы и т.д.[ ...]
При таком определении климата некоторые воздействия считаются внешними по отношению к климатической системе, которая включает в себя атмосферу, океан, ледниковые щиты и поверхность суши, находящиеся в тесном взаимодействии. Воздействия, считающиеся внешними, выбирают в зависимости от интересующих нас временных масштабов. Для сравнительно небольших временных интервалов модель климата может основываться на модели общей циркуляции атмосферы, в которой из уравнения баланса энергии рассчитывается температура поверхности суши, тогда как область распространения ледяного покрова и температура поверхности океана, значения концентрации атмосферных газов или альбедо земной поверхности задаются в качестве внешних факторов.[ ...]
Аналогичные главы в дргуих документах:
| См. далее:Определение климата |