Примена савремених класификација климата на климатску регионализацију Србије

Abstract

Познато је да у различитим деловима Земље делују различити климатски елементи и фактори и њихова међусобна просторно-временска интеракција са вегетацијом и осталим компонентама климатског система има за последицу формирање различитих типова климата у различитим географским просторима. Циљ докторске дисертације има више аспеката. С обзиром на чињеницу да у домаћој литератури има тек неколико радова који се баве проблематиком „објективне“ регионализације и класификације климата, циљ дисертације је управо да се изврши климатска регионализација Србије употребом савремених математичко-статистичких и геостатистичких метода, као и климатска класификација помоћу различитих климатских индекса. Циљ дисертације је и испитивање везе између коришћених климатских индекса са просторном димензијом температуре ваздуха и падавина. Такође, један од циљева је и да се изврши компаративна анализа са постојећим регионализацијама и класификацијама које су до сада урађене за простор Србије. Како би се утврдило да ли је на простору Србије у 60-годишњем периоду осматрања дошло до климатских промена, требало би упоредити климатску регионализацију Србије за два нестандардна климатолошка периода: 1951-1980. и 1981-2010. Сагласно степену сложености и обиму предмета проучвања докторске дисертације, а у циљу реализације истраживања у оквиру задате теме, употребљени су проверени научни методи који су у складу са постављеним циљевима, задацима и структуром рада. Анализиране су средње месечне, тј. средње годишње вредности две главне приземне синоптичке варијабле, тј. два главна климатска елемента-температуре ваздуха и падавина за период од 60 година (1951-2010), а на основу података са 31 метеоролошке станице укључене у анализу. Разматране су карактеристике 13 климатских класификационих шема и извршена је компарација и статистичка евалуација између сличних класификационих шема применом модела линеарне регресије најмањих квадрата. Примењена је савремена мултиваријациона техника кластер анализе (хијерархијска и нехијерархијска метода) у циљу „објективне“ регионализације климата у Србији. Анализа временских серија температуре и падавина урађена је на сезонском и годишњем нивоу, а од примењених метода могу се издвојити следеће: метод линеарног тренда, метод клизних средњака, Ман-Кендалов тренд тест и Сенова оцена нагиба тренда, спектрална анализа просте периодичности, као и геостатистички интерполацијски метод инверзних растојања...

It is well known that various parts of Earth are under the influence of different climate elements and factors and that their spatial-temporal interaction with the vegetation and other components of the climate system causes the formation of various climate types in different geographic areas. The aim of the doctoral dissertation includes several aspects. Considering the fact that there are just a few studies in the national literature dealing with an “objective” climate regionalization and classification, the aim of the dissertation is in fact to make both climate regionalization of Serbia, by using recent mathematical-statistical and geostatistical methods, and climate classification based on different climate indices. The aim also includes an investigation into the relationship between climate indices used in the study and spatial dimension of air temperature and precipitation. Also, one of the main objectives is to make a comparative analysis with existing regionalization and classifications made so far for the area of Serbia. In order to determine whether there were climate changes in the 60-year observation period on the territory of Serbia, climate regionalization of Serbia should be compared, taking into account two non-standard climate periods: 1951-1980 and 1981-2010. Considering the complexity and the scope of the subject matter in the dissertation and for the purpose of research realization within the topic, approved scientific methods corresponding with the aims, tasks and structure of the study are used. Mean monthly, that is, mean annual values of two major surface synoptic variables, in other words, two main climate elements-air temperatures and precipitation for a 60-year period (1951-2010) have been analyzed according to the data taken from 31 weather stations included in the analysis. 13 features of climate classification patterns have been studied and a comparative analysis and statistical evaluation between similar classification patterns have been made by using Linear Least Squares Regression models. An up-to-date multivariate technique of cluster analysis (hierarchical and non-hierarchical methods) has been applied for the purpose of an “objective” climate regionalization of Serbia. An analysis of temperature and precipitation time series has been done on a seasonal and annual level by using following methods: linear trend method, moving average method, Mann-Kendall trend test and Sen’s slope estimator, spectral analysis of simple periodicity, and geostatistical interpolation method of inverse distances...