Аэрологические исследования пограничного слоя атмосферы над островом Куба

СОДЕРЖАНИЕ
Стр.
ВВЕДЕНИЕ........................................................ 4
1. ПРИРОДНЫЕ УСЛОВИЯ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ОСТРОВА КУБА................................................ 8
1.1. Физико-географические и климатические особенности района исследования.......................................... 8
1.2. Типизация синоптических ситуаций в исследуемом регионе......................................................13
1.3. Методы изучения структуры пограничного слоя атмосферы .................................................22
1.3.1. Краткое описание истории развития аэрологической службы Кубы..............................22
1.3.2. Методика исследования и характеристика использованного материала...............................25
1.3.3. Погрешности измерения характеристик температурных инверсий пограничного слоя....29 атмосферы при радиозондировании
2. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕМПЕРАТУРНОГО РЕЖИМА НИЖНЕГО ТРЕХКИЛОМЕТРОВОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ............................38
2.1. Особенности профилей температуры и ее вертикальных градиентов при различных синоптических ситуациях...41
2.2. Временная изменчивость характеристик температурных профилей..................................................................50
2.3. Исследование инверсий температуры......................74
3. ПРОФИЛИ ВЕТРА И ИХ ОСОБЕННОСТИ В НИЖНЕМ 3-КИЛ0МЕТР0В0М
СЛОЕ АТМОСФЕРЫ НАД ОСТРОВОМ КУБА..........................93
3.1. Основные характеристики ветрового режима
в пограничном слое....................................94
3.2. Временная изменчивость характеристик профилей ветра 104
Стр.
3.3. Мезомасштабные особенности профиля ветра...........129
3.3.1. Бризы...........................................134
3.3.2. Мезоструи.......................................139
4. НЕКОТОРЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ
В РАЙОНЕ ИССЛЕДОВАНИЙ........................................154
4.1. Исследование стратификации пограничного слоя 157
4.2. Безразмерные црофили температуры и ветра...........161
4.3. Использование средних профилей температуры,ветра
и параметра устойчивости в задачах расчета условий
рассеяния примесей АЭС Сьенфуэгос......................171
ЗАКЛЮЧЕНИЕ......................................................180
ЛИТЕРАТУРА......................................................186
ПРИЛОЖЕНИЯ......................................................203
- 22 -
1.3. Методы изучения структуры пограничного слоя
атмосферы
1.3.1. Краткий очерк истории развития аэрологической службы
Кубы
Первые измерения над ветром в тропосфере были осуществлены на Кубе в 1929 г. Измерения проводились методом однопунктных шаропилотных наблюдений в г. Гаване (Касабланка), где находилась Национальная обсерватория, а в настоящее время размещен Метеорологический институт Кубы. Наблюдения также проводились на мысе Сан-Ан-тонио и в г. Камагуэй в 07 часов местного времени вплоть до 1964г.
С 1945 года начался выпуск радиозондов в г. Гаване (Касабланка), а с 1948 г. в г. Камагуэй (аэропорт); радиозонды были типа Ьвп^х -403" (США). Выпуски производились в 10 и 22 часа местного времени до июля 1957 г., затем сроки выпусков были изменены на 07 и 19 часов. Наблюдения велись до апреля 1962 г., когда США объявили экономическую блокаду Республике Куба. Блокада относилась и к метеорологическому обслуживанию, США перестали снабжать Кубу радиозондами и всеми видами оборудования для аэрологических станций.
Из ряда аэрологических наблюдений, которые были произведены с 1945 г. по 1962 г. на обеих станциях, в архивах Республики Куба находится небольшая часть материалов наблюдения, основная часть находится в архивах США.
Несколько лет аэрологические наблюдения на Кубе не проводились, и только с ноября 1966 г., в результате соглашений между Госкомгидрометом СССР и Институтом метеорологии Кубы был выполнен монтаж оборудования аэрологической станции (АС) на базе РЛС типа "Метеор" в районе аэропорта Игнасио Аграмонте г. Камагуэй. В 1980 году произведена замена РЛС типа "Метеорит-2". АС Камагуэй работает и в настоящее время, производя выпуски радиозондов в 07 и 19
- 23 -
часов местного времени.
АС Камагуэй работала систематически в течение трех периодов: 1966-68 г.г., 1972-76 г.г., с 1980 г. до настоящего времени. В последний период выполнено большее количество наблюдений, чем в другие периоды, работы ведутся более систематически при участии и большой помощи специалистов Госкомгидромета СССР.
В Касабланке аэрологические наблюдения возобновились в 1971 году и продолжались до 1975 г. на базе РЛС типа "Метеор". Предполагается в дальнейшем организовать систематические аэрологические наблюдения в г. Гаване.
Аэрологический отдел был организован в Институте метеорологии Кубы в 1973 г. и основная деятельность в этот период была направлена на помощь отделу прогнозов погоды и на сбор всей аэрологической информации на Кубе. В этот период были проанализированы методы контроля над качеством аэрологической информации и произведено сравнение с другими станциями, расположенными в Карибском бассейне, Центральной и Северной Америке /180/. Для того, чтобы получить ' некоторые критерии неустойчивости при обработке аэрологических диаграмм для прогнозов локальных условий,были использованы данные радиозондирования станции Камагуэй и рассчитаны индексы устойчивости. После 1976 года был выполнен анализ полученных ранее данных АС Касабланка для исследования некоторых характеристик слоя перемешивания в г. Гаване. Первое исследование основных характеристик температурных инверсий станции Камагуэй было опубликовано в /146/, в этой работе анализировалось вертикальное распределение инверсий и их мощности для различных сезонов года. В работе /147/ было определено временное распределение коэффициента турбулентного обмена в слое 100-800 м для аэропорта Съенфуэгос.
Наряду с метеорологическими наблюдениями в районе будущего строительства первой АЭС на Кубе, были проведены аэрологические