СОДЕРЖАНИЕ
Введение.
I .Атмосферные процессы и осадки в горах. &
1.1. Усиление осадков в горах: пространственно-временные масштабы явления. ^
1.2. Взаимосвязи характеристик осадков теплого периода в горах. Л Л
1.3. Особенности вертикальной структуры атмосферы в горах. & Ь
1.4. Основные сведения о воздействии гор на циркуляцию окружающей атмосферы. ^ ^
1.5. Выводы.
2.Количественное описание рельефа применительно к решению
£ 6
метеорологических задач,
2.1.Подготовка данных о высотах рельефа. * ^
2.2. Вопросы учета уклона метеорологически значимого рельефа. 7 4
2.3. Семантический анализ и типовые конфигурации метеорологически значимого рельефа. ^ ^
2.4. Выводы. 93
3. Влияние свойств воздушной массы и рельефа на формирование
<5 Г“
конвективных осадков. *
3.1. Зависимость физических характеристик облачности и осадков от мощности кучевых облаков. ^
3.2. Оценка толщины облаков для параметризации их характеристик. *4 04
3.3. Учет характеристик ансамблей кучевых облаков. +
3.4. Условия образования мощных кучевых облаков в однородной воздушной массе. /3 5“*
3.5. Совместимость условий выпадения ливневых осадков. / 40
3.6. Выводы. 4 Г О
4. Вертикальные скорости в пограничном слое атмосферы над горным
4
регионом.
4.1 Формирование поля давления и вертикальных токов в горных районах. 4ъЧ
4.2. Эффективная высота рельефа в задачах разного масштаба. 4 6 /
4.3.Анализ влияния рельефа на приземное давление и воздушные потоки над
/*■*
горами.
А 9 Ч
4.4. Выводы.
5. Зависимость влажности от рельефа. 4
5.1. Уравнение баланса водяного пара в атмосфере над юрами и его замыкание. 4 4 6
5.2. Зависимость влажности от высоты рельефа при упрощенном варианте
влО
уравнения баланса пара.
5.3. Влияние двумерной структуры рельефа па положение зон конденсации. ЫЬ
5.4. Зависимость сумм осадков теплого периода от характеристик рельефа гор. ^
5.5. Выводы. 24 С
Заключение £4 9
Литература. ЦТ2,
Приложение 1. Определение дискретного набора пространственных
Ъ
масштабов на основе учета используемых карт.
Приложение 2. Метод семантического преобразования изолиний карты в линейный список символов с помощью построения графа. у
«£6
1.3. ОСОБЕННОСТИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ АТМОСФЕРЫ В ГОРАХ
При изучении вопросов выпадения осадков нельзя не упомянуть о вертикальной структуре атмосферы в горах. До настоящего времени этот вопрос нельзя считать достаточно изученным ввиду того, что в условиях юр вызывает сомнение принятый для равнин радиус репрезентативности результатов радиозондирования около 100-150 км. В то же время даже в горах Кавказа, где плотность сети пунктов радиозондирования сопоставима с плотностью такой сети для центральной России и Украины, расстояния между пунктами зондирования больше 300 км. Примерно такое же положение характерно для Альп. В горных массивах Азии, Африки и Южной Америки пунктов радиозондирования очень мало.
В районах, недостаточно освещенных наземными источниками метеорологической информации, можно опираться только на результаты наблюдений метеорологических спугников. Эти результаты получаются путем решения обратных задач теории ихлучения но данным об уходящем излучении земли и атмосферы. Для решения обратных задач применяют методы регуляризации, которые используют малопараметрические модели вертикальных профилей температуры и влажности [58]. Естественно, возникает вопрос о том, пригодны ли упрощенные описания профилей температуры и влажности для анализа проблемы выпадения осадков и, если да, то какими особенностями охарактеризуются параметры вертикальных профилей в горах.
Па первый взгляд, применения упрощенных моделей профилей температуры и влажности противоречит повседневному опыту синоптического анализа и прогноза осадков. В учебной и методической литературе [27,89,92,110], посвященной прогнозу опасных конвективных
п
явлений, большое внимание уделяется методам построения и анализа устойчивости детализированных профилей. Указывалось, что наличие даже тонких неустойчивых или инверсионных слоев оказывает серьезное влияние на возникновение ливневых осадков [100].
Однако исходным материалом для прогноза чаще всего служат значения температуры и точки росы на стандартных изобарических поверхностях. Для прогностических расчетов эти величины находят по рассчитанным картам. Все это приводит к серьезному сглаживанию профилей. Но главным аргументом в пользу возможности применения схематизаций вертикальной структуры при прогнозе осадков являются многочисленные научно-исследовательские работы, посвященные изучению микрофизических явлений в облаках.
В качестве примера можно остановиться на работах отечественной метеорологической школы [5,13,16,17,20,22-27,29,48,49,66,132). В них рассматривались и условия возникновения мелкомасштабной или глубокой конвекции [21,22,141], и вопросы преобладания различных механизмов конденсации и кристаллизации в облаках при выпадении осадков, и способы описания статистической структуры ансамблей облаков, то есть такие вопросы, которые до сих пор не учитывают детально в методах прогноза конвективных явлений. В этих работах условия внешней среды, воздействующей на облака, как правило описываются упрощенными моделями вертикальной структуры.
В частности в цикле работ [5,48,49] показано, что для возникновения осадков в ненасыщенной, условно устойчивой атмосфере необходимо существование у нижнего основания облака с характерным диаметром более 800 м восходящих потоков, со скоростью, близкой к 1 м/с. Только при этих условиях в облаке становятся несущественным и процессы вовлечения и оно
- Київ+380960830922