Математичне моделювання великомасштабнихметеорологічних ефектів, зумовлених інтенсивним
Дана дисертаційна робота має надійти до бібліотек найближчим часом Повідомити про вступ
Дисертація, - 480 руб., Доставка 1-3 години, з 10-19 (Московський час), крім неділі
Автореферат -безкоштовно, доставка10 хвилин, цілодобово, без вихідних та свят
Введення в роботу
г?.; 'Актуальність проблеми. Різке підвищення інтересу до дослідження різних властивостей сильнопоглинаючого сонячну радіацію ерозол (пили, різних димів, салга), що відбулося в останнє десятиліття, обумовлено з'ясуванням того вкладу в сучасні зміни погода і клімату, який можуть вносити природні та антропогенні забруднення. атмосфери. Виняткова помилковість оцінок можливих впливів сильних здирництва ае-озольного складу атмосфериг обумовлених природника л нтропогошшмл факторами, на погоду і клімат спрзлзхязт' шзсгі-сдякоот всебічного анагшЕР. вгладоз реяжячзшх ветдзйогз^*> -
:-ї :;?л етэго мзтод^ >г»етсіщсшіото ї. г о;;,, і?. Потужним стимулом Есу^» ек кртяк.геопгтабЕоД ;ггкгпгкі зди/глпшой атшчіб^ї'і лазхас:-
рОбЛСг. ОТРИМАННЯ 0Ц9НОЇЇ ВОН^ОКІПІХ ПООЛЄХСТР.ПЙ і'ІСрКСЙ 20ЙКЛ
д клімат (М,І„Будлісо, Г.С .Голіцин і Ю.А,Ізраель,1986 р,; .). Однак у цьому питанні є значна частка не-іределенсності, пов'язана з проблемою завдання початкових умов для кліматичних моделей. Коректно підійти до реззенга гого питання мояно на основіспеціалізованого методу модв-ірозання та прогнозування динаміки та трансформації днмоьих 5дакоз, що дозволяє розрахувати просторову картину рне-зеделония аерозольних утворень (АТ) та їх оптичні харак-фістики на момент часу, коли окремі димові хмари ільютея у великомасштабні.
Вивчення початкової стадії еволюції АТ важливе і для практичних нузд, а саме для вирішення завдань інформаційного метеоро-ігічного забезпечення (ІМВ) складних цілеспрямованих систем ЦО), ефективність функціонування яких у значній ре залежить від фізичного стану атмосферного оптическо-гт; каналу. Недавній Близькосхідний конфлікт еявіл обмежений-е можливості имвицих методів прогнозування оптичної роки в умовах інтенсивного задимлення атмосфери.
Поле спектральної прозорості всієї товщі атмосфери, як казано В.Е.Зуевым та інших. (1990 р.), істотно залежить від сцесов освіти та переміщення синоптичних об'єктів гноптичних вихорів, баричних гребенів і лоябін). Синопті-
Таким чином, актуальність теми дисертаційної роботи обумовлюється:
необхідністю розроблення спеціалізованих методів прогнозування оптичної погоди для вирішення завдань інформаційного метеорологічного забезпечення СЦС, ефективність функціонування яких визначається фізичним станом атмосферного оптичного каналу;
недостатньою вивченістю впливу інтенсивного задимлення атмосфери на її великомасштабну динаміку та процеси генерації та еволюції СВ;
необхідністю підвищення достовірності кліматичних наслідків інтенсивного задимлення атмосфери, спричиненого природними та антропогенними причинами;
залежністю процесів еволюції аерозолю в атмосфері з рівня вихрової активності,важливістю СВ у структурі ОЦД та її недостатньою вивченістю.
Дисертаційнаробота має на метістворення теоретичних основ і методів моделювання та прогнозування динаміки сильнопоглинаючих сонячну радіацію аерозольних хмар
і атмосфері та її відгуку на інжекцію великих кількостей силь-юпоглинаючого аерозолю, а також розвиток гідродинамічної "еорії зародження і динаміки GB у влаяній бароклшшій атмо-
Відповідно до метизавдання дослідженнязводяться до сле-увдим:
формулювання концепції розробки спеціалізованих магматичних моделей атмосфери, призначених для розв'язання граничного кола наукових та практичних завдань;
розробка методологічних оонів побудови математичних моделей задимленої атмосфери;
оцінювання впливу інтенсивного задимлення на фор?гпрова-лі фундаментальних параметрів, що визначають атмосферну вих-євугу динаміку, і вологообіг;
дослідження життєвого циклу збурень, що викликають ре-лізацію бароклінної нестійкості фонового ішазизонального отоку в природних уолозіях і за наявності наслідків пне-ноївного задимлення в атмосфері;
дослідження процесів удержреутворення у локалізованих ароклінішх зонах;
розробка методу моделювання та прогнозування динамік-і АТ та умов землеогляду за наявності в атмосфері димових злаків великої оптичної щільності.
Основнінаукові результати і держ новизнаполягають у наступному:
I. Сформульовано концепцію розробки спеціалізованих атекатичних моделей атмосфери, орієнтованих рішення аданого спектра як практичних, і наукових яадач. Суть е полягає в тому, що процес синтезу математичних моделей Елжен передбачати два чітко виражені етапи. Перший ran,званий впешним (системно-агрегативкнм) проектували моделі, припускає:
вивчення цілей створення та майбутнього застосування моделі;
дослідження фону л оточення проблеми;
обґрунтування показників якості моделі та критеріїв їх денювання;
організацію та проведення експериментів зі збору інформації, необхідної для побудови та уточнення моделі.
Другий етап, званий внутрішнім проектуванням (струк-рко-параметричвським проектуванням), передбачає рішення
питання про те, що має собою представляти модель (які фізичні процеси в ній повинні бути враховані, яку вона повинна мати структуру, які чисельні методи необхідно використовувати для вирішення рівнянь моделі і т.д.) з тим, щоб задовольнити всі вимоги, які були до неї пред'явлені на етапі зовнішнього проектування.
2. Розроблено методологічні основи побудови математичних моделей атмосфери, орієнтованих вирішення завдань:
моделювання динаміки АТ і оцінювання викликаних ефектів;
прогнозування умов глобального землеогляду за наявності в атмосфері аерозольних іблаків великої оптичної густини.
Розроблено метод параметризації димового аерозолю та процесів його надходження в атмосферу. Побудовані чисельні схеми не збільшують варіацію (TVJ) - схеми) для вирішення рівняння перенесення домішок в атмосфері. Розглянуто особливість ста постановки бічних граничних умов при використанні вдалих сіток у задачах моделювання динаміки АТ.
На основі зональної моделі ОЦА отримано кількісні оцінки впливу інтенсивного задимлення атмосфери на зональну структуру ОДА та формування фундаментальних параметрів, що визначають вихрову динаміку атмосфери - зонально-осереджені і раматр.статичної стійкості та меридіональний температурні градієнт.
За допомогою математичної моделі хвильового каналу на бета-площині теоретично досліджено розвиток БН у вологій атмосфері і циклогенез, що відбувається при цьому. Вперше отримали кількісні оцінки впливу реалізації прихованого тепла кондесації на весь життєвий цикл нестійких збурень. Оціниш вплив наслідків інтенсивного задимлення на розвиток БН та генерацію GB в атмосфері.
Виконано теоретичне дослідження процесів зародження глезошеатабних вихорів у локалізованих бароклінних зонах. Вперше отримані кількісні оцінки впливу баронлінного с; ктора (геострофічної адвекції віртуальної температури) на : неращнэ в атмосфері завихренності і, кіз наслідок, ганйрзп:-вихор. Показана суцастьеішая залежність якості нрогі:с;"Г;;.
5 Досліджено нелінійний розвиток хвильових збурень у лока-зізованих бароклінних зонах і те, що відбувається при цьому циклоге-:ез.
6. На основі телескопічної катоятичної моделі атмо- фори досліджено основні закономірності динаміки димових АТ
атмосфері на тимчасових інтервалах, иеевдих тривалість стяжного синоптичного періоду.
7. Розроблено метод моделювання динаміки АТ і прогнозування умов землеогляду за наявності в атюсфоро АТ більшої оптичної щільності.
Результаты исследований азтора в совокупности HHSJ2S_M ЖТ как теоретическое обобщение и регента крупной научной роблемы - проблема іатештического «оделирозанзя крупнс!.эсп-збных метеорологических эффектов, обусловленных загрязнением шосфзры сильнспоглсщающим солнечную радиации аэрозолем, инэ-дэй важное значение для оценивания метеорологических,кліт.я-гаїських та екологічних наслідків антропогенного забрудне-ія атмосфери, а також для вдосконалення інформаційного етеорологічного забезпечення складних цілеспрямованих систем, ективність функціонування яких значною мірою і залежить від фізичного стану атмосферного оптичного кашу,
вдосконалення метеорологічного забезпечення авіації ві-з Вооружоїіннх Сил (Вороніж, 1989 р.), Всесоюзній нараді. »ра?/.етризація фізичних процесів у гідродинамічних моде-
лях атмосфери та питання чутливості моделей" (Москва, 1989 р.), З Всесоюзної конференції з авіаційної метеорології (Суздаль, 1990 р.), Всесоюзному симпозіумі "Геофізичні аспекти перенесення домішок у верхній атмосфері" (Обнінськ,190 "Математичне та імітаційне моделювання в системах управління і проектування" (Чернігів, 1990 р.), нарадах міжвідомчої робочої групи з проблеми оцінювання фоноцільової обстановки (Ленінград, 1989 р. Москва, 1989 р.), Підсумкових сесіях науковців , Військового інженерно-космічного інституту імені О.Ф.Можайського, ЦШО "Комета", ГГО імені А.І.Воєйкова, Гідрометцентру, ГОІ імені С.І.Вавілова.
Реалізованорезультати досліджень у військових частинах II284, 48254, Військової академії імені А.Ф.Дзержинокого, Військовому інженерно-космічному інституті імені А.Ф.Можайського, Всесоюзному науково-дослідному інституті електронного машинобудування. Впровадження результатів зафіксовано відповідними актами.
Стркутурно дисертація складається із вступу, шести розділів: висновків та списку літератури. Обсяг роботи складає 364 сторінки, зокрема 85 малюнків.