Научное направление:
«Комклиматология»
Шифры научных специальностей, в рамках которых разрабатывалось данное научное направление:
Краткая аннотация научного направления:
Комклиматология
Комклиматология (компьютерная климатология) это новое направление физической географии ко-торая развивается на стыке географии, математи-ки, информатики, геоинформатики, геофизики, фи-зики, метеорологии, геохимия атмосферы, химии, дистанционного зондирования, фотограмметрии и кибернетики как составная часть комгеогра-фии(компьютерной географии). Основной задачей этой науки является автоматизированное измере-ние , сохранение и обработка научно-климатических, физических и химических инфор-маций об атмосфере Земного шара с помощью космических кораблей, искусственных спутников, летающих аппаратов(самолетов, вертолетов, бес-пилотных аппаратов, аэростатов и др.) над по-верхностью Земли и с помощью автоматизирован-ный метеорологических и полевых стационарных пунктов связанных с наземными компьютерными центрами ЮНЕСКО и различных стран.
Методы моделирования в комклиматологии.
1.Цифровое математико –статистическое моде-лирование в комклиматологии.
В климатологии с целью прогноза погоды опреде-ляются степень нормальности и анормальности временного распределения метеорологических по-казателей атмосферы Земли с помощью функций теории распределения Гауса, а при определение степень анормальности распределения редких явлений используются функция Пуассона и другие функции распределения элементов временных ря-дов метеоданных. А после этого вычисляются по-казатели вариационных рядов( например средняя арифметическая, среднеквадратическое отклоне-ние, коэффициент эксцесса, коэффициент асиммет-рии и др.) метеоданных данных на основе которых определяются критерии Фишера с целью выявле-ния уровня достоверности нормального распреде-ления метеоданных которые используются при климатическом районировании и при определении характера пространственно-временного распределения количественных и качественных показателей климата выбранной территории. При анализе формирования сложных атмосферных процессов и явлений применяются методы системного подхода (например:-многофакторный анализ формирования штормовых ветров, ураганов, тайфунов, ливневых осадков и др.). При моделировании циркуляции движения глобальных ветров (пассатных и запад-ных ветров) применяются уравнении математиче-ской физики и др. Для решения отмеченных про-блем используется программное обеспечение,MATLAB, STATISTICS, STATGRAPHICS, языки программирования Visual FORTRAN, Visual BASIC и другие пакеты про-грамм.
2.Цифровое информационно-статистическое моделирование в комклиматологии:
С целью для графического моделирования взаимо-связи пространственных и временных рядов цифровых показателей климата с другими компо-нентами природной среды используются методы математической статистики (например: методами теории случайных функций определяются внут-ренние взаимосвязи рядов метеорологических и климатических показателей с помощью автокорре-ляционной функции; коэффициентами парной и множественной корреляции определяются степень тесноты взаимосвязи климатических показателей с другими компонентами природы; методами три-гонометрических функций определяются циклич-ность атмосферных процессов и явлений( с помо-щью периодических функций тригонометрического ряда Фурье) , методами регрессионного анализа определяются функциональные формы зависимо-сти между климатическими показателями и между факторами формирования климата и другие задачи. Методами кластерного анализа проводятся климатическое районирование с применением функции расстояния Эвклида и др; Методами теории информации (в основном логарифмическими функциями) определяются энтропийные меры разнообразия, неуравновешенность , сложность простран-ственно-временного распределения климатических показателей В результате перечисленной методологии моделирования составляются цифровые графические и схематические модели пространственно-временного состояния атмосферных процессов и явлений с целью прогноза состояния атмосферы Земли и для климатического районирования. Для решения этих задач применяются программное обеспечение MATLAB, STATISTICS, STATGRAPH алгоритмический язык Visual FORTRAN , Visual BASIC и др.
3. Цифровое математико-картографическое моде-лирование в комклиматологии.
В комглиматологии математико-картографическое моделирование проводятся двумя способами:
1. Геоинформационное ; Геоинформационное мо-делирование пространственного распределения климатических показателей по природным регио-нам и по административным районам стран мира проводятся в основном разными способами тема-тической картографии (например:-способом пря-моугольных или круговых диаграмм, способом цветных фонов, способом различной штриховки и др.)
Примерами геоинформационного моделирования пространственного распределения климатических показателей могут быт следующие карты:
Б. Цифровое изолинейное математико-картографическое моделирование. В комклимато-логии цифровое изолинейное моделирование про-странственно-временного распределения различ-ных цифровых показателей климата (например, количество атмосферных осадков, средние и экс-тремальные показатели температуры воздуха, по-вторяемость атмосферных явлений( например: -число дней с грозами , туманами , молниями, сухо-веами и др.), проводятся в основном методами ин-терполяции климатических показателей метеостан-ции или с обобщенными климатическими характе-ристиками административных районов или других территорий с помощью различных функций ин-терполяции. При этом сначала определяются ко-ординаты геогафического расположения метео-станции, а при использовании обобщенной харак-теристики административных или природных тер-риторий (например:-по административным рай-онам, по водосборам рек, по уровням высоты рель-ефа, по репрезентативным территориям природы и другие) географические координаты определяют-ся для центральной точки контуров выбранных административных или природных объектов. Далее эти значения географических координат и цифровые климатические показатели вносятся в базу данных выбранной ГИС программы, а потом выбираются методы интерполяции(например –Inverse Distance to a Power; Kriging; Minimum Curvature; Nearest Neighbor; Polynominal Regression; Radial Basis Functions; Shepard”s Method; Triangulation w/ Linear Interpolation) и после этого следует ответить на все вопросы выбранной программы. В результате мы можем получить цифровую изолинейную карту пространственного распределения изучаемого климатического показателя исследуемой территории. Для решения отмеченных проблем в основном используются программное обеспечение GIS MAPINFO 5-17, SURFER, GIS SAGA , ArcGIS, ERMAPPER,INTERGRAPH и др.
4. Цифровое анимационное моделирование в комклиматологии.
В комклиматологии цифровое анимационное мо-делирование применятся для целей выбора опти-мального сценария формирования климата путем линейного программирования и цифрового анима-ционного моделирования . Кроме этого анимаци-онные моделирования применяются также для ил-люстрации формирования стихийных атмосфер-ных явлений(молния, гроза и др.); для формиро-вания анимации движения различных типов ветров, для формирования анимации снежного покрова, обложных, ливневых дождей и других атмосфер-ных процессов. Эти задачи решаются с помощью программного обеспечением Adobe Premiere, Ado-be After Effect, ILLUSION 3, 3DMAX , ГИС про-граммой Arc GIS, INTERGRAPH и др.
Комклиматология (компьютерная климатология) это новое направление физической географии ко-торая развивается на стыке географии, математи-ки, информатики, геоинформатики, геофизики, фи-зики, метеорологии, геохимия атмосферы, химии, дистанционного зондирования, фотограмметрии и кибернетики как составная часть комгеогра-фии(компьютерной географии). Основной задачей этой науки является автоматизированное измере-ние , сохранение и обработка научно-климатических, физических и химических инфор-маций об атмосфере Земного шара с помощью космических кораблей, искусственных спутников, летающих аппаратов(самолетов, вертолетов, бес-пилотных аппаратов, аэростатов и др.) над по-верхностью Земли и с помощью автоматизирован-ный метеорологических и полевых стационарных пунктов связанных с наземными компьютерными центрами ЮНЕСКО и различных стран.
Методы моделирования в комклиматологии.
1.Цифровое математико –статистическое моде-лирование в комклиматологии.
В климатологии с целью прогноза погоды опреде-ляются степень нормальности и анормальности временного распределения метеорологических по-казателей атмосферы Земли с помощью функций теории распределения Гауса, а при определение степень анормальности распределения редких явлений используются функция Пуассона и другие функции распределения элементов временных ря-дов метеоданных. А после этого вычисляются по-казатели вариационных рядов( например средняя арифметическая, среднеквадратическое отклоне-ние, коэффициент эксцесса, коэффициент асиммет-рии и др.) метеоданных данных на основе которых определяются критерии Фишера с целью выявле-ния уровня достоверности нормального распреде-ления метеоданных которые используются при климатическом районировании и при определении характера пространственно-временного распределения количественных и качественных показателей климата выбранной территории. При анализе формирования сложных атмосферных процессов и явлений применяются методы системного подхода (например:-многофакторный анализ формирования штормовых ветров, ураганов, тайфунов, ливневых осадков и др.). При моделировании циркуляции движения глобальных ветров (пассатных и запад-ных ветров) применяются уравнении математиче-ской физики и др. Для решения отмеченных про-блем используется программное обеспечение,MATLAB, STATISTICS, STATGRAPHICS, языки программирования Visual FORTRAN, Visual BASIC и другие пакеты про-грамм.
2.Цифровое информационно-статистическое моделирование в комклиматологии:
С целью для графического моделирования взаимо-связи пространственных и временных рядов цифровых показателей климата с другими компо-нентами природной среды используются методы математической статистики (например: методами теории случайных функций определяются внут-ренние взаимосвязи рядов метеорологических и климатических показателей с помощью автокорре-ляционной функции; коэффициентами парной и множественной корреляции определяются степень тесноты взаимосвязи климатических показателей с другими компонентами природы; методами три-гонометрических функций определяются циклич-ность атмосферных процессов и явлений( с помо-щью периодических функций тригонометрического ряда Фурье) , методами регрессионного анализа определяются функциональные формы зависимо-сти между климатическими показателями и между факторами формирования климата и другие задачи. Методами кластерного анализа проводятся климатическое районирование с применением функции расстояния Эвклида и др; Методами теории информации (в основном логарифмическими функциями) определяются энтропийные меры разнообразия, неуравновешенность , сложность простран-ственно-временного распределения климатических показателей В результате перечисленной методологии моделирования составляются цифровые графические и схематические модели пространственно-временного состояния атмосферных процессов и явлений с целью прогноза состояния атмосферы Земли и для климатического районирования. Для решения этих задач применяются программное обеспечение MATLAB, STATISTICS, STATGRAPH алгоритмический язык Visual FORTRAN , Visual BASIC и др.
3. Цифровое математико-картографическое моде-лирование в комклиматологии.
В комглиматологии математико-картографическое моделирование проводятся двумя способами:
1. Геоинформационное ; Геоинформационное мо-делирование пространственного распределения климатических показателей по природным регио-нам и по административным районам стран мира проводятся в основном разными способами тема-тической картографии (например:-способом пря-моугольных или круговых диаграмм, способом цветных фонов, способом различной штриховки и др.)
Примерами геоинформационного моделирования пространственного распределения климатических показателей могут быт следующие карты:
Б. Цифровое изолинейное математико-картографическое моделирование. В комклимато-логии цифровое изолинейное моделирование про-странственно-временного распределения различ-ных цифровых показателей климата (например, количество атмосферных осадков, средние и экс-тремальные показатели температуры воздуха, по-вторяемость атмосферных явлений( например: -число дней с грозами , туманами , молниями, сухо-веами и др.), проводятся в основном методами ин-терполяции климатических показателей метеостан-ции или с обобщенными климатическими характе-ристиками административных районов или других территорий с помощью различных функций ин-терполяции. При этом сначала определяются ко-ординаты геогафического расположения метео-станции, а при использовании обобщенной харак-теристики административных или природных тер-риторий (например:-по административным рай-онам, по водосборам рек, по уровням высоты рель-ефа, по репрезентативным территориям природы и другие) географические координаты определяют-ся для центральной точки контуров выбранных административных или природных объектов. Далее эти значения географических координат и цифровые климатические показатели вносятся в базу данных выбранной ГИС программы, а потом выбираются методы интерполяции(например –Inverse Distance to a Power; Kriging; Minimum Curvature; Nearest Neighbor; Polynominal Regression; Radial Basis Functions; Shepard”s Method; Triangulation w/ Linear Interpolation) и после этого следует ответить на все вопросы выбранной программы. В результате мы можем получить цифровую изолинейную карту пространственного распределения изучаемого климатического показателя исследуемой территории. Для решения отмеченных проблем в основном используются программное обеспечение GIS MAPINFO 5-17, SURFER, GIS SAGA , ArcGIS, ERMAPPER,INTERGRAPH и др.
4. Цифровое анимационное моделирование в комклиматологии.
В комклиматологии цифровое анимационное мо-делирование применятся для целей выбора опти-мального сценария формирования климата путем линейного программирования и цифрового анима-ционного моделирования . Кроме этого анимаци-онные моделирования применяются также для ил-люстрации формирования стихийных атмосфер-ных явлений(молния, гроза и др.); для формиро-вания анимации движения различных типов ветров, для формирования анимации снежного покрова, обложных, ливневых дождей и других атмосфер-ных процессов. Эти задачи решаются с помощью программного обеспечением Adobe Premiere, Ado-be After Effect, ILLUSION 3, 3DMAX , ГИС про-граммой Arc GIS, INTERGRAPH и др.
Аннотации трех наиболее значимых публикаций:
1. Набиев А.А. Гасаналиев А.А.О., Мусаев Р.А., Исмаилова Г.П . и др.-СОЗДАНИЕ ЦИФРОВОЙ МАТЕМАТИКО-СТАТИСТИЧЕСКОЙ КАРТЫ ВРЕДНЫХ КЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ И СТИХИЙНЫХ АТМОСФЕРНЫХ ЯВЛЕНИЙ ДЛЯ ТЕРРИТОРИИ АЗЕРБАЙДЖАНА// В сборнике: PHYSICO-MATHEMATICAL AND TECHNICAL SCIENCES AS POSTINDUSTRIAL FOUNDATION OF THE INFORMATIONAL SOCI-ETY EVOLUTION Materials digest of the XXXIX International Research and Practice Conference. Inter-national Academy of Science and Higher Education; London, 2013. Published by IASHE С. 109-110
2. Набиев А.А. МУСАЕВ Р.А -ЦИФРОВОЕ МАТЕМА-ТИКО-КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫ-БРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ РЕ-ГИОНОВ АЗЕРБАЙДЖАНА//“ИННОВАЦИОННЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: ТЕОРИЯ ,МЕТОДОЛОГИЯ И ПРАКТИКА” Сборник ста-тей победителей Международной научно-практической конференции состоявшейся 30 августа 2016 г. В г. Пенза, Россия, Изд-во МЦНК «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ», г. Пенза, Россия, 2016 г. Стр. 316 -323
3.Набиев А.А., Абидова С.С., Сейидова Г.Ф., Маммадли Н.С., и другие – КЛАСТЕР РАЙОНИ-РОВАНИЕ РЕГИОНОВ АЗЕРБАЙДЖАНА ПО СТЕПЕНИ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ// THEORETICAL AND APPLIED PROBLEMS OF PHYSICAL, MATHEMATICAL AND CHEMICAL SCIENCES IN THE CONTEXT OF THE SOCIAL DEMAND FOR THE
KNOWLEDGE LIMITS EXPANSION
Peer-reviewed materials digest (collective monograph) published following the results of the CXXII Interna-tional Research and Practice Conference and I stage of the Championship in Physics and Mathematics, Chemistry, Earth and Space Sciences
(London, April 27 - May 6, 2016, Published by IASHE
London 2016, page 24-27
2. Набиев А.А. МУСАЕВ Р.А -ЦИФРОВОЕ МАТЕМА-ТИКО-КАРТОГРАФИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЫ-БРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ ОТ РЕ-ГИОНОВ АЗЕРБАЙДЖАНА//“ИННОВАЦИОННЫЕ НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ: ТЕОРИЯ ,МЕТОДОЛОГИЯ И ПРАКТИКА” Сборник ста-тей победителей Международной научно-практической конференции состоявшейся 30 августа 2016 г. В г. Пенза, Россия, Изд-во МЦНК «НАУКА И ПРОСВЕЩЕНИЕ», г. Пенза, Россия, 2016 г. Стр. 316 -323
3.Набиев А.А., Абидова С.С., Сейидова Г.Ф., Маммадли Н.С., и другие – КЛАСТЕР РАЙОНИ-РОВАНИЕ РЕГИОНОВ АЗЕРБАЙДЖАНА ПО СТЕПЕНИ ВЫБРОСОВ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ В АТМОСФЕРУ// THEORETICAL AND APPLIED PROBLEMS OF PHYSICAL, MATHEMATICAL AND CHEMICAL SCIENCES IN THE CONTEXT OF THE SOCIAL DEMAND FOR THE
KNOWLEDGE LIMITS EXPANSION
Peer-reviewed materials digest (collective monograph) published following the results of the CXXII Interna-tional Research and Practice Conference and I stage of the Championship in Physics and Mathematics, Chemistry, Earth and Space Sciences
(London, April 27 - May 6, 2016, Published by IASHE
London 2016, page 24-27