Исследование вихревой активности атмосферы в низкочастотном диапазоне как фактора, определяющего астроклиматические условия

• Автор: Кочеткова, Ольга Сергеевна
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 106 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
Глава 1. Исследование закономерностей пространственного распределения и временных вариаций кинетической энергии средних и вихревых движений
1.1 Изменчивость атмосферных процессов в широком диапазоне волновых чисел
1.2 Крупномасштабная изменчивость атмосферных процессов. Баротропная и бароклинная неустойчивости течений
1.3 Данные и методика анализа пространственной структуры и вариаций кинетической энергии средних и вихревых движений
1.4 Пространственное распределение кинетической энергии средних и вихревых движений
1.5 Долговременные изменения кинетической энергии средних и вихревых движений
Глава 2. Исследования низкочастотной изменчивости атмосферы
2.1 Методы исследования низкочастотной регулярной составляющей
2.2 Пространственная структура низкочастотной изменчивости атмосферных движений над Азиатским регионом по данным метода одноточечных корреляций
2.3 Моделирование низкочастотной изменчивости атмосферы над Азиатским регионом

Глава 3. Исследование астроклиматических условий

3.1 Микрометеорологическая турбулентность атмосферы, ее связь 62 с основными метеорологическими характеристиками
3.2 Метод для оценки астроклимата по метеорологическим данным
3.3 Астроклиматическое районирование
3.4 Исследование возможных причин ухудшения условий 81 для астрономических наблюдений на южно-американских обсерваториях
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ПРИЛОЖЕНИЕ

Введение
Спектр атмосферных движений простирается от микротурбулентности до движений глобального масштаба. Колебания метеорологических параметров в синоптическом диапазоне определяют изменения погоды, а на микромасштабах - оптические свойства атмосферы. Изменчивость синоптических процессов связывается обычно с бароклинной неустойчивостью струйных течений [Шакина Н. П., 1985]. Однако как интенсивность струйных течений, так и их конфигурация зависят от низкочастотной изменчивости (интервал колебаний от 10 суток до 1-2 месяцев), контролирующей, таким образом, все наиболее важные в прикладном отношении атмосферные процессы. В настоящее время в связи с глобальными климатическими изменениями меняется вихревая активность атмосферы. Основы изучения взаимосвязи вихревой активности и климатических колебаний были заложены в работе И.И. Мохова [Мохов И.И. и др., 1992]. Согласно современным данным в Северном полушарии растет количество глубоких и уменьшается количество мелких атмосферных вихрей [Gulev S.K. et al., 2001]. Однако темпы и знак изменений вихревой активности в разных регионах Земли различны. С середины 1960-х наблюдается сдвиг к северу шторм-трека в Северной Атлантике, сопровождающийся увеличением вихревой активности в высоких широтах [Нестеров Е.С., 2010]. В Тихоокеанском регионе рост вихревой активности происходит без смещения основных траекторий движения атмосферных вихрей [Wang X.L. et al., 2006].
В разных регионах механизмы поддержания вихревой активности оказываются различными. В первую очередь это локальные механизмы генерации - баротропный и бароклинный форсинг. Однако в регионах, не обладающих большими запасами доступной лабильной энергии, колебания вихревой активности могут быть обусловлены не генерацией возмущений, а особенностями их переноса и дальними связями [Гущина и др., 2005]. , являющимися частью низкочастотной изменчивости. Одним из таких

N (Ч — — — — — ГЧ
Рис. 8. Долговременные вариации вихревой активности (черная линия) и индексов баротропной (1а, красная линия) и бароклинной неустойчивости (кс, синяя линия) в атлантическом (рис. а), тихоокеанском секторах (рис. б), в Южном полушарии (рис. в) и над Иркутском (рис. г).
Долговременные вариации параметров были рассчитаны для зимнего периода, т.е. для января в атлантическом, тихоокеанском секторах и над Иркутском, а в Южным полушарием - для июля. Во всех выделенных регионах наблюдается рост вихревой активности. В атлантическом секторе (рис. 6а) увеличение вихревой активности можно объяснить усилением бароклинной накачки, меньший вклад вносит баротропный форсинг. Над