Численное моделирование формирования макро- и микроструктурных характеристик конвективных облаков

• Автор: Шаповалов, Виталий Александрович
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2011
• Место защиты: Нальчик
• Количество страниц: 128 с. : ил.

1.1. Состояние исследований термодинамических и микроструктурных характеристик конвективных облаков
1.2. Краткий обзор основных представлений об образовании конвективных облаков и формировании их микроструктуры.
1.3. Анализ моделей термодинамических и микрофизических процессов в конвективных облаках
Глава 2. ТРЕХМЕРНАЯ ЧИСЛЕННАЯ МОДЕЛЬ КОНВЕКТИВНОГО ОБЛАКА С УЧЕТОМ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ.
2.1. Описание численной модели конвективного облака с учетом термодинамических, микрофизических и электрических процессов

2.2. Алгоритмы расчетов системы уравнений модели

2.3. Дискретное представление задачи расчета микрофизики

2.4. Алгоритм расчета радиолокационной отражаемости.

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ФОРМИРОВАНИЯ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ, МИКРОСТРУКТУРНЫХ И ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ КОНВЕКТИВНЫХ ОБЛАКОВ.

3.1. Результаты численного моделирования осесимметричного

облака.
3.2. Исследование гидротермодинамических и микроструктурных параметров конвективного облака
3.3. Результаты численного моделирования микроструктурных и электрических характеристик конвективных облаков.
3.4. Исследование взаимодействия различных физических процессов в грозовых облаках
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Их образование обусловлено динамическими факторами, такими как взаимодействие потока с подстилающей поверхностью, обтекание потоком горных хребтов, прохождение фронта механизм вынужденной конвекции . Горизонтальные размеры индивидуальных кучевых облаков таковы, что позволяют отнести их к мезомасштабным явлениям. Для таких явлений вертикальные скорости воздуха не малы по сравнению с горизонтальными. На макро и микропараметры, водность и фазовый состав кучевых облаков существенно влияют температура и влажность окружающего облако пространства. Градиенты этих величин определяют высоту нижней границы облака, степень вовлечения окружающего воздуха в облако, абсолютную влажность у его основания и количество теплоты, выделяющееся при фазовых переходах . По представлениям , именно количество выделившейся теплоты является основным источником энергии, поддерживающим конвекцию сильнее, чем энергия неустойчивости атмосферы. Верхняя граница облака чаще всего определяется задерживающими слоями изотермическими или инверсионными. При этом, бурно развивающиеся облака могут не только проникать в эти слои, но и пробивать их. В задерживающих слоях относительная влажность воздуха невелика, поэтому процесс обмена между этими слоями и облаком вносит вклад в разрушение облака. Также на развитие конвекции оказывает влияние турбулентность. Их взаимодействие носит неоднозначный характер. При зарождении конвекции турбулентность способствует ее развитию вызывает рост градиента температуры в устойчивых слоях, порождает спонтанную конвекцию. Но с ростом турбулентности усиливается обмен с окружающим воздухом, что ведет к разрушению облака.