„Който знае за приближаващата се опасност, той я е избегнал.“

След сравнителния анализ в предната публикация ветровете бяха сравнени според градациите на скоростта на вятъра над малки райони на Японско море. Зонирането е извършено съгласно Регистъра на вятъра и вълните, където са разграничени три региона (рис. 9): 1-вият регион е крайбрежието на континента, 2-ри регион е централната част, 3-ти регион е южната част на Японско море. Резултатите са показани на рис. 10.

Рис. 9. Зониране на Японско море

Разпределението на скоростта на вятъра по градация между данните от повторния анализ е подобно за всички области. В по-голямата си част се открояват данните от JRA, тук честотата на слабите ветрове е по-висока. В сравнение с реалните наблюдения, максималните разлики са в 1-ви регион. В крайбрежните райони данните от корабите като правило описват по-лошо режима на вятъра, по-голяма честота на затишие, особено през лятото (9,0%). Като цяло скоростите на всички масиви за повторен анализ са по-ниски от тези на корабите.
Причината се крие в осредняването на данните върху квадрати, докато корабните наблюдения дават вятъра в определена точка. Максимумът на повторния анализ пада върху градации от 2–4 m/s през лятото и 4–6 m/s през зимата. По данни от кораба 4–6 m/s през лятото и 8–10 m/s през зимата. Подобни изводи могат да се направят и за 2-ри и 3-ти район.

Рис. 10. Повторение на скоростите на вятъра по градации в районите на Японско море за януари и юли според наблюдения на кораби, данни от реанализ на ERA, JRA и NCEP

За да се сравнят масивите в посоките на скоростта на вятъра, розите на ветровете бяха конструирани по региони (рис. 11).

Рис. 11. Рози на вятъра за райони на Японско море за януари и юли според наблюдения на кораби, данни от реанализ на ERA, JRA и NCEP, %

По отношение на посоката на вятъра, наблюденията на кораба забележимо се различават от масивите от повторен анализ, вероятно главно поради различни периоди на осредняване. Но преобладаващите посоки на вятъра остават. Данните на моделите са подобни една на друга. Масивите ERA и NCEP са най-близки по стойност. Резултатите са приблизително еднакви за всички региони. През зимата, когато скоростта на вятъра е най-висока, разликата между JRA и ERA и NCEP е най-забележима в определени посоки (север и северозапад). Иначе данните доста точно предават преобладаващите посоки на вятъра над тези райони.

За пълнота на експеримента, данните за вятъра също бяха сравнени в различни моменти. За анализ беше избрана станция Shemya (Алеутски острови) (най-близкият възел на мрежата 53° N и 174° E). Островът се намира в открития океан, в който случай грешката ще бъде минимална при осредняване на квадрати с различни пространствени стъпки.
В случаите, когато данните от повторния анализ са сходни помежду си и се различават значително от действителните (с 10 m/s или повече), такива данни са съмнителни, това е подобно на грешка при наблюдение. Има и ситуации, когато скоростите на вятъра между масивите за повторен анализ се различават с 8 m/s или повече. Повечето от тези грешки обикновено се свързват с южните циклони в района на Берингово море. На рис. 12 се показват примери за такива синоптични процеси.

Рис. 12. Синоптични карти. Бялата линия е налягането близо до морската повърхност, цветът показва геопотенциалната височина при 500 hPa

3 януари 2014 г. 18 часа UTC (рис. 12а). Данни на NOAA за 20-ти век. Станцията се намира почти в централната част на дълбок циклон. Циклонът е в етап на максимално развитие и се движи от югозапад. Налягането в центъра е 965 hPa. По данни на ERA скоростта на вятъра в района на станция Shemya е -3,7 m/s, JRA – 2,4 m/s, NCEP – 12,8 m/s. Станция Shemya по рп5 – 11.0 m/s. Повторният анализ на ERA и JRA подценява стойностите със 7–8 m/s. Описва NCEP вятъра възможно най-точно.
1 април 2010 г. 6 сутринта UTC (рис. 12б). ERA данни. Shemya се намира в южната периферия на млад циклон, образуван в падината на стар циклон над залива на Аляска. По данни на ERA скоростта на вятъра в района на станцията е 13,5 m/s, JRA – 8,2 m/s, NCEP – 4,1 m/s. Станция Shemya – 13,0 м/с. Повторният анализ на NCEP подценява стойностите с 8,9 m/s. Възможно най-точно ERA описва вятъра. 19 февруари 2010 г. 6 сутринта UTC (рис. 12в). ERA данни. Циклон с налягане в центъра 985 hPa. Циклонът е в процес на запълване. По данни на ERA скоростта на вятъра в района на станцията е 9,3 m/s, JRA – 4,4 m/s, NCEP – 14,4 m/s. Станция Shemya – 15,0 м/с. JRA надценява стойностите на скоростта с 10,5 m/s. Възможно най-точно NCEP описва вятъра.
30 октомври 2010 г. 6 сутринта UTC (рис. 12г). ERA данни. Станцията е разположена в западната част на млад циклон, образуван в котловината на стар стационарен запълващ се циклон с център над Беринговия проток. По данни на ERA скоростта на вятъра в района на станцията е 22,1 m/s, JRA – 15,9 m/s, NCEP – 17,8 m/s. Станция Shemya – 22,0 м/с. Грешката в скоростта на вятъра по модела JRA е повече от 6 m/s. Възможно най-точно ERA описва вятъра.
По този начин възникват грешки в данните от повторния анализ на всички модели. Нека помислим кои данни по-често надценяват или подценяват скоростите. За целта е изградена таблица на повторяемост, където данните от повторния анализ се различават от действителните с 3 m/s или повече нагоре и надолу. Вижда се, че грешките са неравномерно разпределени през годината, а данните от модела като цяло надценяват скоростите на вятъра. Максимумът на такива разлики се наблюдава през зимния период.

Таблица 1. Повторяемост на сроковете с действителните данни повече и по-малко от данните от повторния анализ на ERA, NCEP и JRA по месеци, %

Като цяло за годината за данните на ERA такива случаи са 9,9%, за NCEP – 13,1%, за JRA – 15,6%. Според резултатите от проучванията на данните в определени периоди минималният брой грешки е в данните на ERA, на второ място е NCEP, на трето е JRA. Може би размерът на решетката има значение тук – ERA има най-малката пространствена стъпка от 0,25°.
Когато се използват данни от повторен анализ за климатични цели, такива грешки няма да играят голяма роля. Както вече видяхме по-горе, данните от модела са доста успешни за изчисляване на климатичните характеристики. В същото време малката стъпка в пространството на някои масиви дава възможност да се опише подробно ветровия режим на райони със сложен релеф – близо до брега, в тесни места и проливи, в планински райони, както и да се получат данни за територии, недостъпни за преки измервания. Друго значително предимство на данните от повторния анализ е равномерността на покритието в пространството и правилната мрежа във времето.
По този начин данните от повторен анализ са недвусмислено препоръчителни за изследователска работа, но за сериозни проучвания за всяка задача и за всеки отделен регион и особено полярни ширини е необходимо да се извърши контрол на качеството на данните. Въз основа на резултатите от нашето изследване можем да препоръчаме масива NCEP за изчисляване на климатичните характеристики и ERA данните за анализ на вятъра в определени моменти.

Зонирането според скоростта и посоката на вятъра е определящо за инфраструктурата, строителството, градоустройството и енергетиката. То се базира на измервания с анемометри и ветропоказатели, съобразени с физическите закони на движение на въздушните маси.