РОЗДІЛ 2
ХАРАКТЕРИСТИКА МАТЕРІАЛІВ СПОСТЕРЕЖЕНЬ СПЕЦІАЛІЗОВАНОГО АРХІВУ ДЛЯ ВЕРИФІКАЦІЇ
МОДЕЛІ
Одним з основних напрямів прогресу в числовому моделюванні загальної циркуляції
атмосфери та океану є вдосконалення схем параметризації граничного шару
атмосфери над океаном. В свою чергу, для теорії граничного шару атмосфери в
його взаємодії з діяльним шаром океану та для створення на такій основі схем
параметризацій необхідні репрезентативні дані спостережень в обох середовищах.
Існуючі банки глобальних гідрометеорологічних спостережень не підходять для
цієї мети, оскільки містять інформацію лише на стандартних ізобаричних
поверхнях в основні синоптичні строки. Вирішенню такої задачі послужили дані
спостережень, які проводилися на науково-дослідницьких суднах погоди (НДСП),
зокрема, на океанській станції «С» (52045’ пн. ш., 35030’ зх. д.),
функціонування якої забезпечувалося за рішенням Всесвітньої метеорологічної
організації судами Одеського відділу Державного океанографічного інституту
(ДОІН). Для цього в Обчислювальному центрі сибірського відділення академії наук
СРСР створений спеціалізований архів суднових спостережень на станції «С» для
дослідження процесів взаємодії атмосфери та океану і їх параметризації. Даний
архів вже використовувався для верифікації моделей діяльного шару океану [159].
Однак, для атмосферного граничного шару є лише одна робота, в якій
розглядаються тільки деякі результати моделювання системи взаємодіючих
граничних шарів атмосфери та океану [160]. Тому дана дисертаційна робота є
першою роботою, в якій достатньо детально випробовуються моделі граничного шару
з використанням названого спеціалізованого архіву спостережень. Нижче наведений
скорочений опис використаного архіву даних спостережень на океанській станції
(ОС) «С» [161].
2.1. Фізико-географічні особливості розташування океанської
станції «С»
Відомо, що основними кліматоутворюючими факторами є сонячна радіація,
циркуляція атмосфери та властивості підстильної поверхні [162]. Для подальшого
аналізу результатів розрахунку є бажаним коротко розглянути деякі особливості
впливу цих факторів на клімат океанської станції (ОС).
Відмінною особливістю місцезнаходження станції є її розташування в північній
частині гідрологічної фронтальної зони північного полярного фронту та
Північно-Атлантичної течії. Пов’язані з цією зоною температурні контрасти
підстильної поверхні сприяють підтримці циклогенезу, про що свідчить велика
повторюваність проходження циклонів [163, 164] та значна синоптична мінливість
метеорологічних параметрів атмосфери і теплових потоків. З іншої сторони, ОС
розташована в центральній частині морського помірного кліматичного поясу та
достатньо рівновіддалена від прямих материкових або острівних впливів.
Згідно зі середньо кліматичним розподілом приземного тиску взимку ОС
знаходиться на південно-західній периферії головного кліматичного центру дії
атмосфери в Північній Атлантиці, Ісландської депресії, в яку вливається більша
частина циклонів, які пройшли через район ОС [163]. Влітку у зв’язку з сезонним
підвищенням тиску над Північною Атлантикою та посиленням Азорського максимуму
на фоні послаблення контрастів температури поверхні океану ОС знаходиться на
північній периферії вказаного антициклону, і в результаті циклони, які
проходять через неї, виявляються не дуже глибокими [165]. В перехідні сезони
зростає повторюваність крупномасштабних процесів з чітко вираженим
меридіональним переносом. Зокрема, від зими до весни циклонічна діяльність над
океаном слабшає [166]. Зимовий пояс високої повторюваності циклонів витягнутий
від берегів Північної Америки на північний схід до Норвезького моря, який
весною розривається між островом Ньюфаундленд та Гренландією і стає
орієнтованим більш зонально. Район ОС виявляється не тільки в районі підвищеної
повторюваності антициклонів, але й в районі підвищеної повторюваності циклонів.
Таке положення свідчить не про формування класичних блокуючих пар
(циклон-антициклон), а скоріше про загальну активізацію атмосферних збурень,
які виникають тут під впливом великих градієнтів температури на поверхні
океану. Від літа до осені спостерігається деяке заглиблення циклонів, в також
розповсюдження на південь усієї області підвищеної повторюваності циклонів,
особливо над центральною та східною акваторіями океану. Площа цієї області
менше, аніж взимку та весною. В жовтні зберігається широтний субтропічний пояс
підвищеної повторюваності антициклонів, однак в порівнянні з липнем, вони
спостерігаються рідше в 1,5 рази. В цей період на ОС також спостерігається мала
повторюваність антициклонів.
Очевидно, що близькість ОС до полярного гідрологічного та полярного атмосферних
фронтів зумовлює відповідні особливості складових теплового балансу, тобто вони
підпадають під вплив не тільки теплофізичних та динамічних характеристик
поверхневого шару океану, але й циркуляційних особливостей. Таким чином,
циклонічна діяльність та пов’язана з нею хмарність на протязі усього року
призводять до значного зменшення прямої та збільшення розсіяної
короткохвильової радіації, зменшується також ефективне довгохвильове
випромінювання. Посилення вітру поблизу атмосферних фронтів та часті вторгнення
арктичних повітряних мас призводять до значного збільшення турбулентних потоків
явного та прихованого тепла (при вторгненні холодного арктичного повітря
перепади масової частки водяної пари та температур в приводному шарі значно
зростають). Тому район ОС виявляється зоною інтенсифікації процесів взаємодії
атмосфери та океану, що, в свою чергу,
- Київ+380960830922