Гидродинамический метод диагноза мезомасштабных полей метеорологических элементов

• Автор: Лосев, Владимир Маркович
• Шифр специальности: 01.04.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 145 c. : ил

Глава I. Постановка задачи

1.1. Физическая модель

1.2. Математическая формулировка задачи

1.3. Общая структура алгоритма модели

Глава 2. Подготовка исходной информации

2.1. Анализ рельефа

2.2. Обработка аэрологических данных

2.3. Обработка данных наземных наблюдений

2.4. Определение параметров пограничного слоя

атмосферы

2.5. Оценка репрезентативности обработанных данных

Глава 3. Численное решение задачи
3.1. Уравнения и краевые условия
3.2. Метод численного интегрирования
3.3. Оценка точности алгоритма
3.3.1. Погрешность при модификации краевого
условия по координате г
3.3.2. Погрешность при суммировании ряда Фурье
3.3.3. Погрешность, обусловленная отклонением направления фонового потока от оси *
Глава 4. Результаты расчетов
4.1. Материал апробации
4.2. Источники и характер входной информации

4.3. Расчет параметров фонового потока и их анализ
4.4. Анализ мезомасштабных возмущений в пограничном слое атмосферы для Московской области
4.5. Пример расчета трехмерных подветренных волн
над Средним Уралом
Заключение
Литература

Цель настоящей работы - построение методики диагноза мезо-масштабных полей метеоэлементов в атмосфере на основе интегрирования уравнений гидротермодинамики с учетом вертикальных ускорений. Исторически учет вертикальных ускорений был связан прежде всего с изучением орографических стационарных мезомас-штабных возмущений ("горных волн"). Поэтому, хотя данная работа не связана специально с изучением горных волн, методически естественно определить её место, исходя из развития данной области динамической метеорологии.
Начальный этап в изучении стационарных орографических возмущений в атмосфере относится ко второй половине 30-х и к 40-м годам, когда в работах Н.Е. Кочина, И.А. Кибеля, А.А. Дородници-на, а также зарубежных авторов - Г. Лира, М. Кенея, Р. Скорера были изучены стационарные внутренние гравитационные волны в стратифицированной среде (частным случаем которых являются горные волны) и получены основные результаты по структуре этих волн /8-10, 26, 27, 79, 80, 88, 90/. Данное направление продолжало активно развиваться также в 50-х - 60-х годах, в частности, за счет обращения к пространственным /17/ и нелинейным /77-79/ эффектам. В эти годы по данной тематике было выполнено значительное количество исследований, отечественных и зарубежных.
Мы не останавливаемся подробно на исследованиях этого 35-летнего периода, т.к. они освещены и суммированы в целом ряде работ /18, 22, 42, 89/. Заметим только, что большинство исследований выполнено аналитическими методами и применение вычислительной техники ограничено в них, главным образом, выполнением квадратур

чим погрешности этих данных Ер и 8Т , а их дисперсий бр •'
и бт соответственно. 0 величине (6р , если её трактовать как точность, с которой определяется Р , известно, что она близка к I мб и растет с высотой. Оценить величину (эф труднее. В качестве примерной оценки примем для неё величину 1°.
Оценим, каковы в ^аком случае погрешности фоновых Т , Р ,
дР дР дТ дТ
~ , —- , —— , —— , определяемых по методу наименьдх сЩ дх душих квадратов, согласно методике, изложенной в 2.2 п. "д".
Из формул (2.7), (2.8) имеем:
Д * ■ V V
л м = 1Д/г/'14Л> (2.34)

где / - любой из метеоэлементов, а набор весовых коэффициентов » {«А}’ зависит только от совокупности
координат станций наблюдения. Поэтому, в силу (2.33), считая
V «,■«,(н')!«,-«, (а')'4 №“'
В табл. 2.1 приведены значения {^У > {"АУ* { для
пяти пунктов радиозондирования, данные которых используются при расчете для Московского региона. Используя эти значения, находим из (2.35)
(75-10 1 [~] ■ (о^=ЗА-Ю6[~]^ } (0^0,452.^ (2.36)
Исходя из принятой величины бт =1°, получаем таким образом