Исследование движения тропических циклонов на базе региональных моделей атмосферы

• Автор: Николаева, Александра Владимировна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2003
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : ил

Оглавление
Введение

Глава 1. Движение тропических циклонов

§ 1.1. Климатологические характеристики

тропических циклонов

§ 1.2. Основные факторы, определяющие перемещение тропических

циклонов

§ 1.3. Основные типы траекторий

тропических циклонов

§ 1.4. Влияние взаимодействия тропических циклонов между собой на характер их

перемещения
§ 1.5. Результаты исследования взаимодействия тропических циклонов с помощью
численных моделей
§ 1.6. Методы прогноза траекторий тропических
циклонов
Глава 2. Региональные модели, использованные для
исследований движения тропических циклонов
§ 2.1. Региональная баротропная модель для исследования движения тропических
циклонов
§ 2.2. Региональная бароклинная модель атмосферы для исследования движения тропических
циклонов
§ 2.3. Региональная модель Eta

Глава 3. Исследование движения двух одинаковых взаимодействующих тропических циклонов на бароклинной
модели атмосферы
§ 3.1. Постановка задачи
§ 3.2. Исследование изменения угла относительного вращения вихрей и расстояния между центрами
вихрей на бароклинной модели
§ 3.3. Сравнение поведения вихрей в экспериментах на баротропной и бароклинной моделях
атмосферы
Глава 4. Использование региональной модели Eta для
прогноза перемещения тропических циклонов
§ 4.1. Верификация качества прогноза Eta моделью
полей метеорологических величин
§ 4.2. Применение Eta модели для прогнозирования
траекторий тропических циклонов
Заключение
Список литературы

Введение.
Тропические циклоны (ТЦ) относятся к наиболее интенсивным вихрям синоптического масштаба тропической атмосферы. Максимальная скорость ветра в наиболее мощных ТЦ достигает 90-100 м/с [26]. Выход тропических циклонов на побережье, в частности российского Дальнего Востока, приводит к человеческим жертвам, а также значительному экономическому ущербу. Причем они связаны не только с непосредственным воздействием ветра, но и с наводнениями, вызванными приливной волной тропического циклона, либо ливневыми осадками и паводками [44].
В данной ситуации одной из важнейших задач становится разработка методов уменьшения приносимого ТЦ вреда. Основным способом является краткосрочный прогноз траектории тропического циклона, позволяющий, в частности, провести заблаговременную эвакуацию населения из предполагаемого района стихийного бедствия.
К настоящему времени разработан целый ряд методов прогноза перемещения ТЦ, которые можно объединить в несколько групп.
В первую очередь это эмпирические методы, основанные на анализе синоптиком текущей ситуации и архива траекторий тропических циклонов в интересующем регионе.
Вторую группу составляют статистические методы, основанные на решении уравнений регрессии, предикторами при этом служат различные характеристики ТЦ.
В последнее время все большую актуальность приобретают динамические методы прогноза траекторий ТЦ, основанные на решении уравнений гидротермодинамики в том или ином приближении. Среди них выделяются региональные бароклинные модели высокого разрешения, которые передают структуру ТЦ наиболее близко к наблюдаемой в природе. Использование моделей данного класса для прогноза траекторий ТЦ в

§2.2. Региональная бароклинная модель атмосферы для исследования движения тропических циклонов.
Для исследований, представленных в данной работе, использовался 5-уровенный вариант региональной бароклинной модели атмосферы, разработанной в Г идрометцентре России для экспериментов по взаимодействию тропического циклона (ТЦ) и окружающего потока [8, 29].
В используемом варианте модели разрешение по горизонтали составляет 50 км, по вертикали - 5 уровней: 1-ый уровень -Ом ( 1000 гПа ), 2-ой -2200 м (700 гПа), 3-ий - 5000 м (500 гПа), 4-ый - 9000 м (300 гПа), 5-ый - 16600 м (100 гПа). Расчеты производились в области размером 5500км х 5500км.
При этом исходные данные для расчетов (в данном случае - пара взаимодействующих ТЦ в неподвижной атмосфере) готовятся на 10 стандартных изобарических поверхностях, а затем проводится вертикальная интерполяция в систему координат модели.
Уравнения записываются в Ъ - системе координат. Основными прогностическими переменными являются ветер и температура на всех уровнях и приземное давление:

дТ ( дТ дТ
— = -т и Ну— Ь
дt ^ дх ду) дг