Орографические эффекты при расчете радиационных потоков в атмосферных моделях высокого разрешения

• Автор: Сенькова, Анастасия Владимировна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 140 с. : ил.

1. Результаты современных исследований зависимости радиационного режима от рельефа подстилающей поверхности
2. Теоретические основы влияние орографии на потоки радиации
на поверхности
2.1. Солнечная радиация
2.1.1. Влияние наклонных поверхностей на поток прямой солнечной радиации
2.1.2. Эффекты затенения
2.1.3. Диффузная солнечная радиация на склонах
2.2. Длинноволновая радиация
3. Базовая гидродинамическая модель
3.1. Система НЖЬАМ
3.2. Радиационный блок модели НШЬАМ
3.2.1. Параметризация коротковолновой радиации
3.2.2. Параметризация длинноволновой радиации
3.2.3. Тестирование радиационного блока модели
4. Методы учета орографических эффектов в радиационном
блоке атмосферной модели высоко разрешения
4.1. Модификации радиационного блока модели
4.2. Подготовка необходимой информации об орографических параметрах
4.2.1. Методы формирования полей углов и направлений наклона на сетке НШЬАМ
4.2.2. Структура орографических полей
5. Численные эксперименты с радиационным блоком модели с учетом рельефа
5.1. Одномерные расчеты в единичном столбе атмосферы
5.2. Эксперименты с искусственными горными склонами
5.3. Эксперименты с рельефом Карпат
Заключение
Список литературных источников


Эффекты параметризации анализировались при помощи модельной и измеряемой температуры воздуха на высоте двух метров. Температура воздуха сильно коррелирует с радиацией, а также является важной прогностической величиной, улучшение которой приводит к улучшению всего прогноза. В разработанном алгоритме учитывалось влияние угла и направления наклона на прямую солнечную радиацию, а также влияние соседних горных образований через эффекты затенения и заслонения части видимого неба характеризуется фактором вида неба на диффузную и длинноволновую радиацию. После численных экспериментов были получены следующие выводы. Предложенная параметризация позволила смоделировать важные радиационные эффекты, связанные со сложной топографией. Верификация температуры воздуха на 2х метрах продемонстрировала, в основном, улучшения от 0,5 до 1 К в 1Ш8 и средней ошибки соответственно. Учет реального фактора вида неба, который препятствует потере длинноволновой температуры в космос, особенно ночью, привел к более высоким температурам при сложном рельефе отмечалось нагревание на 0,5 1,5 К. Эта параметризация была также протестирована при облачных условиях и тоже показала улучшение в прогнозе температуры. В зимнее время при низких углах Солнца затенение играет очень большую роль, уменьшая температуру поверхности долины на 0,5 3 К в течение дня. Параметризация начинает давать эффект при разрешении 4 км, однако на таком разрешении терялось множество деталей рельефа, и положительный эффект становится более заметный при уменьшении разрешения до 2 км и менее.