Синоптическая интерпретация атмосферных процессов в горах

• Автор: Русин, Игорь Николаевич
• Шифр специальности: 11.00.09
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 279 с. : ил.

Введение.

I .Атмосферные процессы и осадки в горах.

1.1. Усиление осадков в горах пространственновременные масштабы явления.

1.2. Взаимосвязи характеристик осадков теплого периода в горах. Л Л

1.3. Особенности вертикальной структуры атмосферы в горах. Ь

1.4. Основные сведения о воздействии гор на циркуляцию окружающей атмосферы.

1.5. Выводы.

2.Количественное описание рельефа применительно к решению

метеорологических задач,

2.1.Подготовка данных о высотах рельефа.

2.2. Вопросы учета уклона метеорологически значимого рельефа. 7

2.3. Семантический анализ и типовые конфигурации метеорологически значимого рельефа.
2.4. Выводы.
3. Влияние свойств воздушной массы и рельефа на формирование
конвективных осадков.
3.1. Зависимость физических характеристик облачности и осадков от мощности кучевых облаков.
3.2. Оценка толщины облаков для параметризации их характеристик. 4
3.3. Учет характеристик ансамблей кучевых облаков.
3.4. Условия образования мощных кучевых облаков в однородной воздушной массе. 3
3.5. Совместимость условий выпадения ливневых осадков.
3.6. Выводы. 4 Г О
4. Вертикальные скорости в пограничном слое атмосферы над горным
регионом.
4.1 Формирование поля давления и вертикальных токов в горных районах. 4ъЧ
4.2. Эффективная высота рельефа в задачах разного масштаба. 4 6
4.3.Анализ влияния рельефа на приземное давление и воздушные потоки над
горами.
4.4. Выводы.
5. Зависимость влажности от рельефа.
5.1. Уравнение баланса водяного пара в атмосфере над юрами и его замыкание. 4 4
5.2. Зависимость влажности от высоты рельефа при упрощенном варианте
уравнения баланса пара.
5.3. Влияние двумерной структуры рельефа па положение зон конденсации. ЫЬ
5.4. Зависимость сумм осадков теплого периода от характеристик рельефа гор.
5.5. Выводы. С
Заключение 4
Литература


При исследовании осадков наиболее широко распространенными данными являются сумма осадков за интересующий период О, мм, продолжительность осадков У, часы, число дней с осадками более заданной градации М. По этим первичным данным принято вычислять вторичные, а именно число часов с осадками в день с осадками ТУА, среднюю интенсивность осадков Т, ммч и количество осадков в день с дождем ОА, ммсутки. Единственной характеристикой рельефа обычно является высота пункта наблюдений над уровнем моря , м. Все эти величины представлены по данным 2 в табл. Представленные величины позволяют ответить на вопрос, как проявляется в характеристиках осадков высота места. Для этого обратимся к корреляционной матрице характеристик, приведенной в табл. З, и будем обращать внимание только на максимальные и минимальные коэффициенты корреляции по строкам. Следствия из анализа максимальных корреляций приведены в примечаниях к строкам. Видно, что зависимость от высоты лучше всего проявляется для количества дней с дождем . Совершенно не зависит от высоты количество часов с дождем в день с дождем . Сумма осадков сильнее всего связана с количеством осадков в день с дождем, кроме того сильна зависимость и от числа дней с дождем. Т сильнее всего связана сис числом дней с дождем . Последнее можно считать определяющим для 3 и и независимым от внутри суточных характеристик и у. Из этих характеристик наиболее независимой является у. Учитывая сказанное выше, был проведен поиск зависимостей между всеми переменными, в результате чего были получены модельные связи между внутренними переменными, в качестве которых были приняты О,у, Т,, а также зависимости от высоты для базовых переменных и у . ОЫ 0. ТЫ 1. О0 , 1. М 0. И5. По этим формулам проведены расчеты, которые помещены в табл. В верхних 1рех егроках помещены коэффициенты корреляции всех величин, входящих в таблицу для случая их связи с высотой, со слоем осадков и между расчетными и исходными величинами. По коэффициентам корреляции можно установить как теряется зависимость от высоты при переходе от базовых величин к внутренним. Можно видеть, что зависимости 1. МИ по 1. Наилучшим вариантом поиска зависимости между высотой и осадками следует считать изучение вопроса об определении числа дней с осадками по характеристикам рельефа, возможно, отличным от высоты и только потом поиск но данным наблюдений параметров зависимостей . Уточнение расчета осадков возможно, если, кроме влияния IV, учесть еще и влияние . О цЫ РЫ . Формулы 1. Формула 1. Однако интенсивность осадков, как видно из таблиц, не зависит от высоты рельефа и определяется только метеорологическими условиями. В этом можно убедиться, если учесть, что для равнинной местности существует формула расчета продолжительности осадков Г, выведенная в работе 9. Т 0. Ке ехр0. I температура воздуха все средние многолетние данные за месяц. Если учесть, что Т, получить выражение для , а затем сравнить его с формулой 1. Таблица 2. Н 1 0. Пункт д. Ма штаги 3 5,9 0. Самтреди 5 3 6. Кировабад 2 1 8 5, 0. Тбилиси 3 9 6 6, 0, 5, 5, 9 6 ,1 5,1 0. Закаталы 7 6 9 5, 1, 8. Гори 8 5 1 4, 1. Хуло 3 2 2 6. Ереван 3 6 3. Лерик 0 4 2 0, 4. МтаСабуети 0 7 3 6. Дилижан 4 0 4, 1. Шуша 0 6 5, 1, 6. Ленинакан 8 4 3, 1, 4, 5, 5 4 . Гагрский 2 5. Бакуриани 2 6 8 5, 1, 5. Хунзах 3 8 4, 1, 6, 6. Ахалкилаки 3 9 3. Раздан 4 0 2,2 2, 4, 5, 1 1 . Севан 7 2 2, 1. Сулак 3 9 7 6, 1, 8, 8. Арагац 6 0 1 3, 1, 6. Каэбеги Э3 3 7 7, 1. Примечание высота м 2сумма осадков мм Т часов с осадками Лдней с осадками часов осадков в день у мм в час с мм в день. Все величины, обозначенные Ц. Ь аналогичны по смыслу, но получены но расчетам. А Л . Т 0, 0, 1 0. X П 0. Т 0. Х5ш . Эту формулу легко проверить но данным табл. Отсюда следует важный вывод зависимость характеристик осадков от высоты является следствием влияния рельефа на количество дней с дождем и влиянием высоты на метеорологические характеристики, которое передается через среднюю интенсивность осадков. Сказанное выше позволяет конкретизировать задачу изучения причин интенсификации осадков горами. Следует искать объяснения, вопервых, влиянию приземных метеорологических величин на интенсивность осадков и, вовторых, влиянию гор на число дней с осадками.