МОДЕЛИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ ПОГРАНИЧНОГО СЛОЯ АТМОСФЕРЫ И РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЗАГРЯЗНЯЮЩИХ ВЕЩЕСТВ (НА ПРИМЕРЕ ВЬЕТНАМА)

summary

У вступі розкривається стан проблеми моделювання структури граничного шару атмосфери, відзначається актуальність теми дисертації, сформульовані її мета і задачі, основні положення, що складають наукову новизну і предмет захисту.

У першому розділі “Формування граничного шару атмосфери над обмеженою територією” на основі сучасного стану досліджень структури АГШ методами математичного моделювання сформульована постановка задачі. Вона базується на моделі геофізичного граничного шару. В ній враховані основні фізичні механізми формування АГШ. Замикання системи рівнянь гідротермодинаміки здійснюється шляхом запису рівнянь балансу кінетичної енергії турбулентності, швидкості її дисипації і співвідношення Колмогорова. Опис горизонтального турбулентного обміну виконується за допомогою внутрішньосіткового коефіцієнта турбулентної в'язкості, що оцінюється через повну деформацію.

Врахування неоднорідностей рельєфу місцевості здійснюється шляхом переходу до орографічної системи координат. Граничні умови описують динамічний, термічний і вологісний вплив підстильної поверхні на потік повітря, що натікає, взаємодію АГШ з вільною атмосферою і з навколишньою атмосферою через бічні поверхні. Викладаються кінцево-різницеві зображення вихідних рівнянь, обчислювальний алгоритм і методи рішення.

Другий розділ присвячений оцінці точності відновлення внутрішньої структури АГШ за даними об'єктивного аналізу метеорологічних полів. Для цього використана фактична і прогностична інформація. Технологія розрахунків передбачає кількісну оцінку характеристик АГШ за даними оперативного об'єктивного аналізу в обраний строк (фактичні дані) і за результатами добового прогнозу метеорологічних полів на цей же строк (прогностичні значення).

Розрахунки були виконані для території України і прилеглих районів (від 44 до 53⁰ півн.ш. і від 21 до 39⁰ схід.д., розрахунковий регіон) з кроком сітки по горизонталі 1⁰. Крок сітки по вертикалі міняється від 10 м в нижній частині до 100 м у верхній частині АГШ, усього існує 21 розрахунковий рівень. Як вхідні параметри моделі використовувалися дані оперативного об'єктивного аналізу і гідродинамічного прогнозу Гідрометцентру Росії. Для прикладу обрано період спостережень 23 – 29 червня 1996 р., термін 00 г. СГВ. Наведені фактичні і прогностичні поля тиску і температури поблизу підстильної поверхні, геопотенціалу і температури на АТ-850, поля швидкості і потенціальної температури на висотах 10, 50, 200, 500 м 28 червня 1996 р., 00 г. Дано оцінку точності добового прогнозу зовнішніх параметрів моделі АГШ за період з 23  по 29 червня 1996 р. Середні абсолютні помилки прогнозу зовнішніх параметрів знаходилися в наступних межах: для тиску – 0,9–4,9 гПа, геопотенціалу - 10–35 м, приземної температури – 1,2–2,4 ⁰С, температури на АТ-850 – 0,6–1,8 ⁰С, модуля приземного геострофічного вітру – 1,3-5,0 м/с. Наведені середні і максимальні абсолютні помилки добового прогнозу внутрішніх параметрів АГШ з 23 по 29 червня 1996 р. на різних висотах. Розглянуто оцінку добового прогнозу швидкості і напрямку вітру, потенціальної температури, вертикального коефіцієнта турбулентності і вертикальної швидкості (таблиця 1). 

Зіставлення даних (середні абсолютні помилки прогнозу зовнішніх параметрів і середні абсолютні помилки добового прогнозу внутрішніх параметрів) показує, що помилки відновлення вектора швидкості вітру і потенціальної температури в середині АГШ близькі до помилок прогнозу цих метеорологічних величин поблизу підстильної поверхні і на АТ-850.

Отримані розрахунки просторово-часового розподілу характеристик внутрішньої структури АГШ мають високий ступінь точності і можуть бути використані для рішення різних прикладних задач.

У третьому розділі “Циркуляційно-термічний режим нижньої атмосфери над Індокитаєм” приведена фізико-географічна і кліматична характеристика району дослідження. Показано, що над досліджуваним районом панує могутня мусонна циркуляція, зумовлена зміщенням планетарних зон атмосферного тиску і вітру в поєднанні з взаємодією материка й океану. Тому в основу класифікації великомасштабних атмосферних процесів покладений критерій динаміки розвитку мусонної циркуляції на півострові. Це в поєднанні з аналізом великомасштабних атмосферних процесів є найбільш обґрунтованим прийомом. Відповідно до прийнятої концепції для кожного типового процесу був обраний конкретний природний синоптичний період, процеси в якому були ідентичні типовому.