научный журнал по геофизике Метеорология и гидрология ISSN: 0130-2906

ГУЩИНА Д.Ю., СУРКОВА Г.В. — 2002 г.

С помощью циркуляционного индекса, предложенного М. А. Петросянцем и Д. Ю. Гущиной, - интеграла зональной скорости ветра вдоль круга широты - выполнено сравнение качества воспроизведения современной циркуляции атмосферы 17 моделями общей циркуляции атмосферы (МОЦА), участвовавшими в международном эксперименте РМIP (Pаlеосlimate Моdеlling Intercomparison Рrоject). В качестве реальных данных использовались среднемесячные (1948-1997 гг.) значения зональной скорости ветра на изобарических поверхностях 200 и 850 гПа по результатам объективного анализа NCЕР/NСАR. Сопоставление реальных и модельных данных показало, что модели неплохо воспроизводят интенсивность циркуляции и локализацию оси максимальных значений в зонах западного переноса умеренных широт. Среди недостатков моделей можно отметить, что практически все они дают положение оси максимальных западных ветров ближе к полюсам, чем в реальности, а также завышают интенсивность западного переноса в нижней тропосфере, особенно в Южном полушарии. Модели, имеющие по вертикали 12 уровней и больше, лучше отражают реальную картину, 9-12-уровенные модели имеют бульшую несогласованность с данными наблюдений в умеренных широтах. Положение, интенсивность и ширина зоны восточной циркуляции в нижней тропосфере воспроизводятся моделями более успешно, чем в верхней, причем в приэкваториальных районах наилучшее согласование с данными реанализа демонстрируют модели с небольшим вертикальным разрешением.

БАТОРОЕВ А.С., ГОМБОЕВ Н.Ц. — 2002 г.

По 10-летним данным 30 аэрологических станций, расположенных на территории Восточной Сибири и Дальнего Востока России, рассчитаны и проанализированы временные корреляционные функции вертикального градиента показателя преломления атмосферы в нижнем 300-метровом слое атмосферы с временным сдвигом в 1, 2 и 3 сут. Выявлено пять типов сезонных изменений корреляционных функций в зависимости от физико-географических и климатических особенностей регионов.

2002

ВОЙНОВ Г.Н. — 2002 г.

Показано, что гармонический анализ долгопериодных приливов по данным срочных измерений уровня моря с интервалом дискретности 6 ч осложняется из-за эффекта маскировки (подмены) ряда частот прилива. Для устранения этого в долгопериодной частотной полосе при анализе данных срочных наблюдений предложен нерекурсивный фильтр низких частот. Рассмотрены особенности анализа долгопериодных приливов по среднесуточным данным наблюдений за уровнем моря. Приведены маскирующие частоты от волн разных классов приливов, вызывающие трудности при интерпретации результатов анализа этих данных. Разработан способ обработки среднесуточных данных, позволяющий использовать при гармоническом анализе долгопериодных приливов массивы результатов наблюдений в разные моменты времени.

ВЕТРОВ А.Л., КАЛИНИН Н.А. — 2002 г.

Излагаются результаты исследования рассчитанной по данным сетевого температурно-ветрового зондирования атмосферы максимально возможной генерации доступной потенциальной энергии вследствие крупномасштабной конденсации в циклонических образованиях, наблюдавшихся над Евразией за пятилетний период (1986-1991 гг.). Показано, что максимально возможная генерация доступной потенциальной энергии вследствие крупномасштабной конденсации сравнима с генерацией кинетической энергии. Это означает, что бароклинные волны могут поддерживаться неадиабатическими процессами, внутренними для волн, а не одной лишь энергией среднего потока.

ВАВУЛИН С.В., ГАВРИЛИНА В.М., МАТЮГИН В.А., МЕЛЕШКО В.П., МИРВИС В.М., ПИЧУГИН Ю.А. — 2002 г.

Изложен гидродинамико-статистический метод прогноза метеорологических полей на срок до месяца. Метод основан на использовании глобальной спектральной модели общей циркуляции атмосферы (T30L14, ГГО) и идеологии ансамблевого прогноза. Исходные начальные поля задаются по результатам объективного анализа Гидрометцентра России, а ансамбль 11 начальных состояний формируется из исходных полей посредством специально выращиваемых возмущений. Учитываются приближенные к реальности граничные условия (наблюденная начальная температура поверхности океана и расчетная влажность почвы). Результаты интегрирования на 28 суток осредняются по ансамблю и по периодам прогноза: 1, 1-2 и 1-4 недели. Систематические ошибки корректируются. Основными прогностическими переменными являются поля геопотенциала Н500, температуры воздуха на изобарической поверхности 850 гПа и давления на уровне моря (по сетке 2,5 2,5° для 40-90° с. ш.), а также температура воздуха на уровне 2 м по сети станций СНГ. Прогноз составляется раз в неделю (с недельным перекрытием). Метод реализован на РС Pentium-III, с 1 января 1999 г. расчет ведется в оперативном режиме.

ВАВУЛИН С.В., ГАВРИЛИНА В.М., МАТЮГИН В.А., МЕЛЕШКО В.П., МИРВИС В.М., ПИЧУГИН Ю.А. — 2002 г.

Подводятся итоги испытания гидродинамико-статистического метода долгосрочного прогноза метеорологических величин, разработанного в ГГО им. А. И. Воейкова и основанного на интегрировании уравнений глобальной спектральной модели общей циркуляции атмосферы Т30L14. Прогнозы составлялись раз в неделю на месяц вперед, начиная с января 1999 г. по июль 2001 г., и содержат осредненные за 1, 1-2, 1-4 недели значения геопотенциала Н500, температуры воздуха на изобарической поверхности 850 гПа и давления воздуха на уровне моря в узлах сетки 2,5 ґ 2,5°, а также приземной температуры воздуха по сети станций СНГ. Дан подробный анализ качества прогнозов. Показано, что для периодов 1 и 1-2 недели метод имеет явное преимущество перед инерционным и климатическим прогнозами. Прогнозы для периода 1-4 недели характеризуются устойчивой положительной корреляцией прогностических и фактических аномалий, но по средней квадратической ошибке находятся на уровне климатических прогнозов. Обсуждаются перспективы и пути улучшения метода.

ДОБРЫШМАН Е.М. — 2002 г.

Строится гидродинамическая модель поля ветра в разных частях тайфуна: глазе, области резкого роста давления, области плавного уменьшения градиента давления и области сильного влияния силы Кориолиса. Полученные в модели некоторые особенности поля ветра в каждой из областей подтверждаются натурными данными. Приводится схема расположения и перемещения вектора максимального ветра относительно Земли в тайфуне, движущемся по классической траектории.

КАЛИНИН В.Г., ПЬЯНКОВ С.В. — 2002 г.

Создана региональная гидрологическая ГИС “Бассейн Воткинского водохранилища” как возможный вариант современного водного кадастра. Показана перспективность использования цифровых моделей рельефа при изучении гидрологических процессов и явлений на реках и водохранилищах.

МОХОВ И.И., ХОН В.Ч. — 2002 г.

Проведен анализ характеристик гидрологического режима для бассейнов сибирских рек, в том числе региональных осадков и стока Оби, Енисея и Лены. С использованием совместных моделей общей циркуляции атмосферы и океана ЕСНАМ4/ОРYС3 и НаdСМ3 воспроизведены вариации стока с середины XIX в. и получены оценки их изменений в XXI в. с учетом возможных антропогенных воздействий в связи с увеличением содержания парниковых газов в атмосфере. Аналогичные региональные оценки сделаны также с использованием глобальной климатической модели промежуточной сложности ИФА РАН. В целом на фоне значительной межгодовой и междесятилетней изменчивости модельные расчеты выявили общий рост осадков в бассейнах и стока рек в XXI в., особенно значительный для Лены. При этом возможно некоторое уменьшение стока Оби и Енисея в первой половине XXI столетия. Проявляется тенденция увеличения диапазона модельных межгодовых вариаций региональных характеристик гидрологического цикла. Получены модельные и эмпирические оценки связи изменений стока сибирских рек с изменениями циркуляционного режима атмосферы, в том числе с индексами североатлантического и арктического колебаний, характеристиками атмосферных центров действия, в частности сибирского максимума.

ВОЛКОВА Е.В., УСПЕНСКИЙ А.Б. — 2002 г.

Рассмотрен пороговый метод автоматической классификации данных измерений радиометра AVHRR ИСЗ серии “NOAA”, позволяющий в светлое время суток оценивать количество облачности и выделять зоны осадков. Настройка и испытание метода проводились на материале архива синхрон- ных спутниковых и наземных синоптических данных для центрального региона европейской территории России и периода с мая 1998 г. по апрель 2001 г. Приводятся оценки точности определения количества облачности и распознавания зон осадков предложенным методом отдельно для теплого и холодного периодов года. Обсуждаются возможности совершенствования метода.

БИБОУ Н., СОСНИН В.А., ТИЩЕНКО П.Я. — 2002 г.

Анализ сезонной изменчивости океанографических характеристик по данным CTD-зондирования показывает, что зимой и весной в районе континентального склона о. Сахалин происходит диапикническое проникновение шельфовых вод на промежуточные глубины. Максимальная плотность шельфовых вод в течение года не превышает 26,84 но они способны проникать глубже 600 м, охлаждая толщу вод, прилегающую к континентальному склону. При этом промежуточный максимум температуры располагается ниже, чем в открытой части моря и в океане. Энергетическим источником этого процесса является потенциальная энергия шельфовых вод, которой они обладают в холодное время года. Уплотнение при смешении является дополнительным источником энергии.

2002

2002

2002

2002

БОЛЬШАКОВА И.И., МАЙСТРОВА В.В., НАГУРНЫЙ А.П. — 2002 г.

Рассчитаны тренды средней по всей северной полярной области (60-90° с. ш.) температуры воздуха, свидетельствующие о потеплении в свободной полярной атмосфере ниже изобарической поверхности 400 гПа и охлаждении выше этой поверхности. Вертикальные градиенты температуры имеют тенденцию к увеличению на всех уровнях (850-50 гПа) атмосферы, что характеризует усиление ее вертикальной неустойчивости в северной полярной области.

БАРДИН М.Ю. — 2002 г.

Исследована структура крупномасштабной изменчивости температуры воздуха над западной частью бывшего СССР (20-80° в. д.) в зимний и летний сезоны. Проанализированы основные тенденции междесятилетних изменений температуры, выявлены черты сходства и различия с изменениями температуры Северного полушария в конце XIX-XX веках: выраженная междесятилетняя изменчивость, наличие общего тренда потепления, особенно заметного после 1970 г., но отсутствие для большей части региона максимума в 1940-е годы. Получены оценки дисперсии и трендов (для периодов с 1886 и 1970 гг.) для 9 крупных регионов рассматриваемой территории. Проанализирована форма первых ЕОФ температуры: 1-я ЕОФ и летом, и зимой представляет собой колебания средней температуры по рассматриваемой территории, 2-я ЕОФ зимой представляет колебание “север - юг”, а летом - “запад - восток”. Первые две ЕОФ объясняют 82,3% суммарной дисперсии зимой и 74,5% летом. Исследованы спектральные свойства температурных рядов с использованием обычного быстрого преобразования Фурье, вейвлетного преобразования и сингулярного спектрального анализа. Показано, что типичным для обоих сезонов является квазидвухлетний компонент колебаний температуры (период около 2,5 лет). Для первого главного компонента (ГК) - средней температуры региона - обнаружено выраженное колебание зимой с периодом около 10 лет, в то время как 2-й ГК зимой имеет 20-летнюю составляющую. Показано, что учет при анализе тренда средней температуры региона естественного 10-летнего колебания значительно повышает его статистическую значимость, в частности формально незначимый на фоне естественной изменчивости тренд за период с 1970 г. становится значимым на уровне 2,5%.

БЕЛАН Б.Д., ДАВЫДОВ Д.К., КОВАЛЕВСКИЙ В.К. — 2002 г.

Описывается изокинетический заборник аэрозольных частиц, который позволяет существенно уменьшить ошибки измерений. Сопоставление его с обычно применяемым на сети станций показывает, что из-за невыполнения условия изокинетичности ошибки при определении массовой концентрации взвешенных частиц могут составлять от 3 до 20 раз.

ЕЛАНСКИЙ Н.Ф., КАДЫГРОВ Е.Н., КУЗНЕЦОВА И.Н., ЛЫКОВ А.Д., ШАЛЫГИНА И.Ю. — 2002 г.

В г. Кисловодск и его окрестностях в экспедиционных условиях в апреле - мае 2000 г. с помощью дистанционного профилемера МТП-5 проводилось измерение температуры в нижнем 600-метровом слое атмосферы. Подтвержден вывод о решающей роли инверсионных слоев в формировании ночного минимума концентрации приземного озона в предгорной местности с котловинообразным рельефом. В районе Кисловодской высокогорной научной станции инверсии температуры чаще всего имели адвективную природу. Обнаружено влияние ветрового режима на содержание озона в приземном воздухе. Экспедиционные наблюдения подтвердили вывод о том, что в этом районе изменчивость концентрации озона в приземном слое атмосферы аналогична ее изменчивости в свободной атмосфере и что существуют два основных механизма, регулирующих содержание озона, - адвективный перенос и вертикальный перенос из верхних слоев атмосферы.