Relative importance of circulation at various levels in specifying and predicting 5- and 10-day monsoon rainfall

Summary

The relative importance of the atmospheric circulation at various levels (mean sea level, 700 mb and 500 mb levels) in specifying (5-day) and predicting (5-day and 10-day) rainfall of various subdivisions in India during the summer monsoon season (June through September) is investigated. Regression equations are developed by taking Chebyshev polynomials fitted to 5-day charts as independent variables and rainfall as dependent variable. Charts of two regions are considered, (i) bounded between 5° and 35° N, 60° and 100° E and (ii) bounded between 10° and 50°N, 15° and 145°E, to study the effect of increasing areal extent of charts in specifying and predicting rainfall. The regression equations are developed by taking parameters from only one type of charts at a time. It is found that for the specification of 5-day rainfall the 700 mb charts for the smaller region are better than those for the other levels or for the large region of 700 mb but the prediction of rainfall shows improvement on using the charts of the larger region. The results are not verified on independent data but certain arguments are put forth for proving their validity. The results show that rainfall prediction may be possible through synoptic-statistical techniques for the subdivisions in central and western India. Correlation coefficients between mean sea-level pressure, 700 mb and 500 mb contour heights for smaller region are also discussed.

Zusammenfassung

Der relative Einfluß der atmosphärischen Zirkulation in verschiedenen Niveaus (Meeresniveau, 700 mb und 500 mb-Niveaus) auf die Typisierung 5-tägiger und die Vorhersage 5-tägiger und 10-tägiger Monsunniederschläge in verschiedenen Regionen Indiens während des Sommers (Juni bis September) wird im Detail beschrieben. Regressionsgleichungen wurden entwickelt, in denen 5-tägige Höhenkarten, die durch Tschebyscheff-Polynome angenähert wurden, als unabhängige Veränderliche fungierten und Niederschlag als abhängige Veränderliche betrachtet wurde. Die Höhenkarten wurden über zwei verschieden großen Gebieten herangezogen, a) zwischen 5° und 35°N, 60° und 100°E und b) zwischen 10° und 50°N, 15° und 145°E, um den Einfluß der Gebietsgröße auf die Typisierung und die Vorhersage von Niederschlag zu untersuchen. Die Regressionsgleichungen wurden unter Verwendung jeweils eines einzigen Kartentyps entwickelt. Es wird gezeigt, daß für die Typisierung der 5-tägigen Niederschläge die 700 mb-Karten des kleineren Gebietes besser geeignet sind als die Karten der anderen Niveaus oder des größeren Gebietes. Niederschlagsprognosen hingegen zeigen eine Verbesserung, wenn Karten des größeren Gebietes verwendet werden. Die Resultate konnten noch nicht an Hand von unabhängigem Datenmaterial verifiziert werden, doch können etliche Argumente für die Gültigkeit der Regressionen angeführt werden. Die Resultate lassen darauf schließen, daß Niederschlagsvorhersagen mittels synoptisch-statistischer Methoden für zentral- und westindische Regionen möglich sind. Korrelationen zwischen den Druckverteilungen im Meeresniveau und auf den 700- und 500 mb-Flächen über dem kleineren der beiden Gebiete werden ebenfalls diskutiert.