СТАТИСТИЧЕСКИ АНАЛИЗ НА ЕДНОМИНУТНИ РЕГИСТРАЦИИ НА МОРСКО НИВО ОТ МАРЕОГРАФНИ СТАНЦИИ ВАРНА И БУРГАС ЗА ПЕРИОДА 2013 – 2020 Г .
Доц . д-р инж . Любка Пашова – НИГГГ , БАН 1
SUMMARY
Continuous sea-level records are a major data source for many scientific studies and applications – geodetic , oceanographic , environmental , and others . Studies of extreme processes in the coastal zone , recorded by sea level measurements lasting from seconds to hours , are of particular scientific and practical interest for densely populated coasts with built-up infrastructure . The article presents a quantitative and qualitative analysis of one-minute registrations of the sea level , determined in the Varna and Burgas tide gauges located on the western Black Sea coast . The data for the period 2013 – 2020 were obtained from sea level measurements by radar sensors installed in 2012 in the measuring wells of the geodetic tide gauge stations managed by the Agency for Geodesy , Cartography , and Cadaster at the Ministry of Regional Development and Public Works . The duration of the analyzed time series is one-minute seven and five-year observations for Varna and Burgas , respectively . They are analyzed for validity , completeness , and accuracy . For technical and other reasons , systematic errors , gaps in registrations from a minute to several days , false peaks , etc ., were found in the time series . Basic descriptive statistics by year , such as the minimum , mean , and maximum value , standard deviation , mode , and median of the two datasets , were evaluated . The obtained results can be used for further studies of the probability distribution , autocorrelation , stationarity , tidal dynamics in the Black Sea , temporal and spatial variation of sea level , and the relationship with climate change , as well as for forecasting .
Keywords : Sea level , Tide gauge , Quality Assurance / Quality Control , Black Sea
РЕЗЮМЕ
Данните от непрекъснати регистрации на морското ниво са основен източник на информация за редица научни изследвания и приложения – геодезически , океанографски , свързани с околната среда и други . Изследванията на екстремни процеси в бреговата зона , регистрирани чрез измервания на морското ниво с продължителност от секунди до часове , са от особен научен и практически интерес за гъсто населени крайбрежия с изградена инфраструктура . В статията е представен количествен и качествен анализ на едноминутни регистрации на морското ниво , определено в мареографни станции Варна и Бургас , разположени на западното черноморско крайбрежие . Данните за периода 2013 – 2020 г . са получени от измервания на морско ниво чрез радарни сензори , инсталирани през 2012 г . в измервателните кладенци на геодезическите мареографни станции , стопанисвани от Агенцията по геодезия , картография и кадастър към Министерство на регионалното развитие и благоустройството . Продължителността на едноминутните времеви редове е седем и пет години съответно за станции „ Варна “ и „ Бургас “. Данните са анализирани по отношение на валидност , пълнота и точност . По технически и други причини във времевите редове бяха установени систематични грешки , пропуски в регистрациите от минута до няколко дни , фалшиви пикове и др . Оценени са основни дескриптивни статистики по години , като минимална , средна и максимална стойност , стадартно отклонение , мода и медиана на двата масива от данни . Получените резултати могат да се използват за допълнителни изследвания на вероятностно разпределение , автокорелация , стационарност , динамика на приливите и отливите в Черно море , времево и пространствено изменение на морското ниво и връзката с изменението на климата , както и за прогнозиране .
Ключови думи : морско ниво , мареографна станция , осигуряване на качество / качествен контрол , Черно море
1 . ВЪВЕДЕНИЕ
Измерването на морско ниво чрез непрекъснати регистрации е основен източник на информация , която се използва за решаването на редица научни и практикоприложни проблеми [ 1 ], [ 2 ], [ 7 ]. Мареографните данни , получавани от различни измервателни устройства на морското ниво , са съществени за мултидисциплинарни анализи и изследвания , като :
• Дефиниране на вертикално начало , свързано с определяне на средното морско ниво , геоида , топографията на морската повърхност и др .;
• Мониторинг на океанската и морска циркулация ;
• Изследване динамиката на приливите и отливите ;
• Изучаване сложната взаимовръзка въздух-моресуша в контекста на изменението на климата ;
• Проучване на крайбрежни геодинамични процеси – съвременни вертикални движения на земната кора , брегова ерозия , морска абразия ;
• Валидиране и калибриране на спътникова алтиметрия ;
• Валидиране на климатични модели ;
• Научни заключения за покачване на средното морско ниво ;
• Систематичен мониторинг , ранно предупреждение и прогнозиране на екстремни явления ( приливи , щормови вълни , цунами ) и др .
Данните активно се използват в редица практикоприложни области , в т . ч за целите на :
• Оперативни океанографски дейности ;
• Изготвяне на карти на опасността и риска от крайбрежни наводнения , съгласно Директива 2007 / 60 / ЕО на ЕС ;
1
Доклад , изнесен на XXXII Международен симпозиум „ Съвременните технологии , образованието и професионалната практика в геодезията и свързаните с нея области “, 2 - 4 ноември , 2022 г ., гр . София
28 ГКЗ 1-2 ’ 2024