<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE root>
<article xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/" article-type="other" dtd-version="1.2" xml:lang="en"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">Environmental Dynamics and Global Climate Change</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="en">Environmental Dynamics and Global Climate Change</journal-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title>Динамика окружающей среды и глобальные изменения климата</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn publication-format="print">2218-4422</issn><issn publication-format="electronic">2541-9307</issn><publisher><publisher-name xml:lang="en">Yugra State University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="publisher-id">34020</article-id><article-id pub-id-type="doi">10.17816/edgcc34020</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="en"><subject>Theoretical works</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="toc-heading" xml:lang="ru"><subject>Теоретические работы</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="article-type"><subject>Unknown</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title xml:lang="en">Annual range of temperature and precipitation forecast for Altai-Sayan mountain country</article-title><trans-title-group xml:lang="ru"><trans-title/></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Kirsta</surname><given-names>Yuriy Borisovich</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname></surname><given-names></given-names></name></name-alternatives><email>kirsta@iwep.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib><contrib contrib-type="author"><name-alternatives><name xml:lang="en"><surname>Lovtskaya</surname><given-names>Olga Volfova</given-names></name><name xml:lang="ru"><surname></surname><given-names></given-names></name></name-alternatives><email>kirsta@iwep.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff1"><aff><institution xml:lang="en">Institute for water and environmental problems</institution></aff><aff><institution xml:lang="ru">Институт водных и экологических проблем СО РАН</institution></aff></aff-alternatives><pub-date date-type="pub" iso-8601-date="2020-05-20" publication-format="electronic"><day>20</day><month>05</month><year>2020</year></pub-date><volume>11</volume><issue>1</issue><issue-title xml:lang="ru"/><fpage>16</fpage><lpage>23</lpage><history><date date-type="received" iso-8601-date="2020-05-12"><day>12</day><month>05</month><year>2020</year></date></history><permissions><copyright-statement xml:lang="en">Copyright ©; 2020, Kirsta Y.B., Loucka O.V.</copyright-statement><copyright-statement xml:lang="ru">Copyright ©; 2020, Кирста Ю.Б., Ловцкая О.В.</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="en">Kirsta Y.B., Loucka O.V.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="ru">Кирста Ю.Б., Ловцкая О.В.</copyright-holder><ali:free_to_read xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/"/><license><ali:license_ref xmlns:ali="http://www.niso.org/schemas/ali/1.0/">http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0</ali:license_ref></license></permissions><self-uri xlink:href="https://edgccjournal.org/EDGCC/article/view/34020">https://edgccjournal.org/EDGCC/article/view/34020</self-uri><abstract xml:lang="en"><p>Analysis and long-term forecasting of climatic characteristics of the mountains is laborious and extremely difficult due to complex vertical and horizontal differentiation of climatic fields and insufficient number of weather stations in the region. We have developed a method for statistical forecast of average monthly temperature in the surface air layer and monthly precipitation for the mountain areas with an annual lead time.</p> <p>The method is based on the description of monthly dynamics of the mentioned factors expressed in percent of their average annual monthly values measured in situ. Such a dynamics remains the same throughout the study territory, regardless of its height and exposure. To convert the relative values of temperature and precipitation into their conventional units of measurements (°C and mm) one needs just mean annual January and July values of air temperature and precipitation for the territory under study. By the example of the Altai-Sayan mountain country, it is shown that the use of observation data for 6–7 years obtained from several reference weather stations ensure reliable prediction. The forecast is equally true for any part of the mountainous country due to spatial generalization of relative changes in these factors. The universal criterion <italic>A</italic> for assessing the quality of various predictive methods (including those, which do not use the model quality indices RSR and Nash–Sutcliffe) is proposed.</p> <p>The criterion is the error of predictive method <italic>S</italic><sub>diff</sub> normalized by standard deviation <italic>S</italic><sub>obs</sub> of observations from their average and equals to <italic>S</italic><sub>diff</sub>/ <italic>S</italic><sub>obs</sub>. It is associated with NSE and RSR indices through dependencies RSR = <italic>A</italic> and NSE = 1–RSR<sup>2</sup> = 1–2<italic>A</italic><sup>2</sup>. The proposed criterion was used in assessing the quality of temperature and precipitation forecasts; it was close to the theoretically best one for statistical prognoses.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="ru"><p><italic>Разработана методика статистического прогноза среднемесячных температур приземного слоя воздуха и месячных сумм осадков на год вперед для горных территорий. Методика основана на адекватном описании помесячной динамики этих факторов в процентах от их среднемноголетних месячных значений </italic><italic>in </italic><italic>situ. Такая динамика одинакова для всех участков территории, независимо от их высоты и экспозиции. На примере Алтае-Саянской горной страны показано, что для прогноза достаточно данных наблюдений нескольких реперных метеостанций за шесть-семь лет. Предложен универсальный критерий для определения качества различных прогнозных методов, включая те, для которых известные показатели </italic><italic>RSR и Нэша–Сатклиффа не применяются. С его помощью оценено качество выполненных прогнозов температур и осадков, которое оказалось близким к теоретически наилучшему. </italic></p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="en"><kwd>surface air temperature</kwd><kwd>precipitation</kwd><kwd>forecast</kwd><kwd>mountain areas</kwd><kwd>Altai</kwd><kwd>Sayan</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>температуры воздуха</kwd><kwd>осадки</kwd><kwd>прогноз</kwd><kwd>горные территории</kwd><kwd>Алтай</kwd><kwd>Саяны</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">Работа выполнена в рамках государственного задания ИВЭП СО РАН, при частичной финансовой поддержке РФФИ (грант №18-45-220019 р_а).</funding-statement></funding-group></article-meta></front><body></body><back><ref-list><ref id="B1"><label>1.</label><mixed-citation>Бабина Е.Д., Георгиади А.Г. Оценка качества воспроизведения температуры воздуха и сумм атмосферных осадков в бассейне р. Лена глобальными климатическими моделями. // Вестн. Моск. ун-та. сер. 5. География. 2016. № 5. C. 69–76.</mixed-citation></ref><ref id="B2"><label>2.</label><mixed-citation>Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Коршунова Н.Н., Швец Н.В. «Описание массива данных месячных сумм осадков на станциях России». Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2015620394. http://meteo.ru/data/158-total-precipitation#описание-массива-данных.</mixed-citation></ref><ref id="B3"><label>3.</label><mixed-citation>Булыгина О.Н., Разуваев В.Н., Трофименко Л.Т., Швец Н.В. «Описание массива данных среднемесячной температуры воздуха на станциях России» Свидетельство о государственной регистрации базы данных № 2014621485 http://meteo.ru/data/156-temperature#описание-массива-данных.</mixed-citation></ref><ref id="B4"><label>4.</label><mixed-citation>Вентцель Е.С. Теория вероятностей: Учеб. для вузов. – 6-е изд. стер. – М.: Высш. шк., 1999. – 576 c.</mixed-citation></ref><ref id="B5"><label>5.</label><mixed-citation>Гельфан А.Н. О проблеме валидации гидрологической модели для диагностических задач. // Сборник трудов Всероссийской научной конференции с международным участием «Водные ресурсы: новые вызовы и пути решения». Новочеркасск: ЮРГТУ НПИ, 2017, с. 143–149.</mixed-citation></ref><ref id="B6"><label>6.</label><mixed-citation>Груза Г.В., Ранькова Э.Я. Обнаружение изменений климата: состояние, изменчивость и экстремальность климата. // Метеорология и гидрология. 2004. № 4. С. 50–66.</mixed-citation></ref><ref id="B7"><label>7.</label><mixed-citation>Дроздов О. А., Орлова В. В., Швер Ц. А. К вопросу об оптимальной длительности периода осреднения при климатических исследованиях. Труды ГГО, 1965, вып. 181, с. 14–45.</mixed-citation></ref><ref id="B8"><label>8.</label><mixed-citation>Игнатов Р.Ю., Зайченко М.Ю., Толстых М.А., Рубинштейн К.Г., Курбатова М.М. Сравнение прогнозов по региональной модели атмосферы при различных начальных и граничных условиях // Метеорология и гидрология, 2019, № 6, с. 17–23</mixed-citation></ref><ref id="B9"><label>9.</label><mixed-citation>Изменение климата и его воздействие на экосистемы, население и хозяйство российской части Алтае-Саянского экорегиона: оценочный доклад / Под ред. А.О. Кокорина; Всемирный фонд дикой природы (WWF России). – М., 2011. – 168 с.</mixed-citation></ref><ref id="B10"><label>10.</label><mixed-citation>Кирста Ю.Б. Пространственное обобщение климатических характеристик для горных территорий // Мир науки, культуры, образования. 2011. № 3 (28). С. 330–337.</mixed-citation></ref><ref id="B11"><label>11.</label><mixed-citation>Кирста Ю.Б., Пузанов А.В., Ловцкая О.В., Лубенец Л.Ф., Кузняк Я.Э., Пахотнова А.Ю. Имитационная математическая модель стока средних и малых рек для горных территорий // Известия Самарского научного центра РАН. 2012. Т.14, №1(9). С. 2334–2342.</mixed-citation></ref><ref id="B12"><label>12.</label><mixed-citation>Кожахметова Э.П., Чередниченко А.В., Чередниченко В.С. О выборе периодов для расчета норм по температуре и осадкам. // Гидрометеорология и экология. 2010. № 4. С. 9–19.</mixed-citation></ref><ref id="B13"><label>13.</label><mixed-citation>Модина Т.Д., Сухова М.Г. Климат и агроклиматические ресурсы Алтая. Новосибирск: Универсальное книжное издательство, 2007. 178 с.</mixed-citation></ref><ref id="B14"><label>14.</label><mixed-citation>Погода и климат. Архивы погоды. URL: http://www.pogodaiklimat.ru/archive.php (дата обращения: 10.04.2019).</mixed-citation></ref><ref id="B15"><label>15.</label><mixed-citation>Расписание погоды. Архив погоды по метеостанциям. URL: http://rp5.ru (дата обращения: 10.04.2019).</mixed-citation></ref><ref id="B16"><label>16.</label><mixed-citation>Рубинштейн Е. С. Однородность метеорологических рядов во времени и пространстве в связи с исследованием изменения климата. // Ленинград. Гидрометеоиздат. 1979</mixed-citation></ref><ref id="B17"><label>17.</label><mixed-citation>Сапожникова С.А. Особенности термического режима Горного Алтая // Труды НИИАК. – 1965. Вып. 33. С. 97–133.</mixed-citation></ref><ref id="B18"><label>18.</label><mixed-citation>Физико-географическое районирование СССР: характеристика региональных единиц / под ред. проф. Н. А. Гвоздецкого. – Москва: Изд-во Моск. ун-та, 1968. – 576 с.</mixed-citation></ref><ref id="B19"><label>19.</label><mixed-citation>Koch·M., Cherie N. SWAT-modeling of the impact of future climate change on the hydrology and the water resources in the upper blue Nile river basin, Ethiopia. In: Proceedings of the 6th International Conference on Water Resources and Environment Research, ICWRER 2013. Koblenz, Germany, June 3–7, 2013. P. 428–523.</mixed-citation></ref><ref id="B20"><label>20.</label><mixed-citation>Moriasi D.N., Arnold J.G., Van Liew M.W., Bingner R.L., Harmel R.D., Veith T.L. Model evaluation guidelines for systematic quantification of accuracy in watershed simulation // Transactions of the ASABE. 2007. Vol. 50 (3). P. 885–900.</mixed-citation></ref><ref id="B21"><label>21.</label><mixed-citation>Parton K.A., Crean J. Review of the Literature on Valuing Seasonal Climate Forecasts in Australian Agriculture. Report for the Project Improved Use of Seasonal Forecasting to Increase Farmer Profitability. – NSW DPI, Orange, Australia, 2016.</mixed-citation></ref><ref id="B22"><label>22.</label><mixed-citation>Siegert S., Bellprat O., Menegoz M., et al. Detecting Improvements in Forecast Correlation Skill: Statistical Testing and Power Analysis // MONTHLY WEATHER REVIEW 2017 Vol. 145 (2), pp. 437–450.</mixed-citation></ref><ref id="B23"><label>23.</label><mixed-citation>Skamarock W.C., Klemp J.B., Dudhia J., et al. Description of the Advanced Research WRF Version 3. – NCAR Technical Note NCAR/TN-475+STR; doi: 10.5065/D68S4MVH, 2008, 520 p.</mixed-citation></ref><ref id="B24"><label>24.</label><mixed-citation>WMO: Calculation of monthly and annual 30-year standard normals, WCDP – No. 10 (WMO-TD/No. 341), Geneva, 1989. – 11 pp.</mixed-citation></ref></ref-list></back></article>
