Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Физико-статистический анализ условий формирования струйных течений нижних уровней над различными географическими районами

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Физико-статистический анализ условий формирования струйных течений нижних уровней над различными географическими районами"

,РГ6 , од

ОДЕССКИЙ ГкдРО ^.НТГЕОРОЛ ОГПЧЕСКИ С ИНСТИТУТ

V

На правах рукописи

ТИМОФЕЕВ Владислав Евгеньевич уж 551.553

ФИЗККО-СТАТИСПГЧЕСКИЛ АНАЛИЗ УСЛОВИИ ФОРМИРОВАНИЯ

струйных течении аютих утовнеп над различными , татафическнми районами

11.00.09 - метеорология, климатология и агрометеорология

9

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на ссисканио 'ученой степени кандидата географически, наук

ОДЕССА, 1993 г.

Диссертация является рукописью.

Работа Енполн'зна в Одесском гидрометеорологическом институте. Научные руководители: доктор Физжо-математиче^их наук,

профессор -

Еакина Наталия Павлова;

ка!.,.лдат географических наук, доцент

Ивус Галина Петровна.

Официальные оппонг 1ты: доктор физико-математических наук, профессор

_ . ■ Ефимов Владислав Анатольевич;

кандидат географических наук, старший научшй сотрудник Лев Татьяна Дмитриевна.

Ведущая организация: ' Украинский научный центр экологии моря Минприроды Украины' (г. Одесса)

Защита диссертации состоится 11 ноября 1993 г в 10 часов на заседании специализированного совета Д 05.02.01 в Одесском гидрометеорологическом институте по адресу: 270016, г. Одесса, ул.Львовская, 15, ОШГ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке 0ГМ1:.

Автореферат разослан".."октября 4993 г.

_Учений секретарь' ' " ^Ы^Ои.^

. специализированного совета • ^^ / . Н. С. Лобода

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темя. Струйные течения нижних уровн. 1 (СТНУ) атмосферы, интерес к которым особенно возрос в последние десятилетия из-за их влияния на взлет и заключительную стадии посадки воздушных судов, представляет собой относительно редкое явление • усиления ветра в пограшчном слое атмосферы (ПСА) и относятся по-своим пространственным и временным масштабам к иезо-диапазону (3.

Возникающее обычно в уигойчиво стратифицированном пограничном слое, СТНУ сопровождаются интенсивной турбулентностью,, что представляет опасность для воздушных судов, а также деятельное"« человека в никних слоях атмосферы. При этом струи образуются в . ситуациях, характеризующихся как нал: чием, ту и отсутствием резки кзм€ гений яругих метеорологических величин. Поэтому всестороннее изучение физических мехчнизмов, условий формирован" мезо-струй, а. также явлений различных масштабов, предшествующих и сопутствующих СТНУ. является одним из'важных этапов 1а нут., к разработке новых и совершенствовании существующих методов их диагноза и прогноза.

Потаю чисто практической значимости для метеорологического обеспечения авиации, изучение СТНУ придет; зляет большей теоретический интерес. Это связано с необходимостью создания математических моделей ПСА, виявллвдх мезоструи, а также с малоизученной на сегодняшний день п; блемой концентрации и переноса примесей в нижних слоях тропосферы в условиях.существования СТНУ и инверсии температуры.

Цодью работы является анализ условий формирования СТНУ в пограничном слов атмосферы над различными' физико - географическими районами в зависимости от ;ез..на года, времена! суто1с, синоптической ситуации, разработка методов де.агноза и прогноза явлений, их сопровождающих,

В соответствии с целью исследования решаются следующие га-

дачи:

- количественная оценка временной и пространственной структуры струй нижних уровней над районами Украины с различно.", оро-графччй; " -

- выявление метеорологических и синоптических условий» приводящих к появлегаю СТНУ;

- изучение темперчтурно-ветровей структуры пограничного слоя ятмос^яры в период после аварии нз Чернобыльской АЭС на террито-

рии Украины и сопредельных обла'ть; России и Беларуси; исследование структуры шс эрсий различного типа, сопровождающих мезоструи;

- оценка возможности диагноза СТНУ с помощью модели пограничного слоя атмосферы для умер.иных широт; проведение классификации состояния ьОА при наличии мезоструи;

- разработка.: егрессион :ых методов краг'оорочного прогноза' скорости ветра у поверхности ^амли и инверсий в пограничном слои с учетом СТКУ;

Кспользорчнные материалы и методика исследований. При идентификации струйного течения автор следовал критерию Е .10: за мезо-* струю принимается пик скорости ветра в 2-км слое тропосферы не менее 15 м- "* при изменении скорости ветра в 300-метровых слоях слоях Енте и ниже пика не монее чем на Л м-с"1. В соответствии с ьтим определением СТНУ высраны по данным радиозондирований 9 пунктов бранны за период 1976...1985 гг (Киев, Одесса, Симферополь, Кривой For, Харьков, Черновцы, Шепетовка, Львов, Ужгород), Молдо-■в" (Кишинев, за 1975...1990 гг), России, расположенных в умеренных-широтах на европейской ре чаот (Москва - 1976...1986 гг, Курск, Воронеж,'Смоленск, Горький - 1979...19"4 гг), в Сибири (Абакан, Еш.звйск - 1979. ..1988 ri'i, приполярной области (Амдер-•ма), а также Таджикистана (1979...1983) и с научно-исследовательского судна "Волна" (26.'0...12.12.1989 г). Кроме этого, для Одессы используются ш-иропилотные наблюдения, а для_ анализа отдельных случаев - данные радиозондирования над Ljлотами,Смоленск, Минск, Ерост, Каунас, Гомель, Рига, а также данные самолетного зондирования над nr. Рига. Для выявления статичен mm условий и проведения типизации сшолтических процессов использованы приземные и ' высотные (уровни 925, 850 и 500 гПа) карты за период 1975..й989 гг. Оценка применимости модели -ограничного слоя ..роводится при помсвд: данных объективного анализа Гидрометцентра России за 1981 • ...1987 гг. При анализе исходных рядов наблюдений рассчитываются статиетичесга-J характеристики (средние, _средние квадратиче^кие отклонения, асимметрия, эксцесс, их ошибки) следующих параметров СТНУ:. максимальной скорост.. ветра в струе, Vo, высоты оси, h (угоыш Vo и мощности мезоструи, АН (толщины слоя со с! зрости- со скоростью вегра > .15 м-с"'). При вытаслишг* статистических характеристик и связей используется регрессионный и дискр-.шинантвдй анализ Все расчеты проведены та ЭВМ ЕС - 1022 и PC/XT - 286.

Научная чопизн^ исследования со'^оит в комплексном подходя к исследованию мезоструй с использованием как материалов многолетних наблюдений, так и анализа отдельных случаев. Впервые продс. -лона евзонгада особенности пространственного распределения характеристик СТНУ над Украиной; np<0F -деи анализ структуры пограки"но-го слоя атмосферы нзд территорией, подвергшаяся радиоактивному • воздействии в период после аварии на Чернобыльской АЭС, a такхе разработан метод краткосрочного прогноза инверсий и слабого ветра ' при наличии ыо^оструи в ПСА.

Практическая ценность рвботн. '/сслрдоеггля проведены рамках плановой тематики кафедры теоретической метеорологии и. mi з~ орологических прогнозов Одесского гидрометеорологического института. Чаг-ичио результаты включены в научный отчет но теме гац СССР íí . .С-?а.01 "Диагноз и прогноз характеристик планетарного пограничного .гпоя и вертикальных дваштй с использованием ^юрла-ции гидродк• омической модели ШГ (номер гос. регистрации 019000 0807L). Получш'чв в диссертации данные могут"' г.спольссььнч по всей o6:o¡ip:iori области нридо\:ен:ч, которую ше>уг сзадзния о статистической структуре СТКУ: метеорологическом обслуживании авиации, разработке физпко-статистичоскцх методов прогноза погода» расчете переноса'при?,'eceft в нахиих сл^ях атмосферы и т. д. Некоторые результата краткосрочного прогноза тггсрсяП и с-'абого ветра при СТНУ для •^»•яттага Оладьи келгочш с оперативную практику Г.'йлдгндр-'-ета. езультагы работа используется' nj'; чтении курсов "Авиационная нотесродога.ч" и Хиеци»гг.трогьи*«:* прогне* погоди" для студентов IV - V курсов ОДЫПУоГО пуке'*. sT?:»wcrn-< ■. г, ксго института. ' " ■ .

Апробация. работы и 1":'б.пка;и:н. GcHOñ'sjp результат^ pao эта iw-кл'<г;Что.;:нсъ на ВсесоыаноП коь£>»р*киик по авиационной метеороласо-(г,Суздаль, IS90 г), отчетной научной конференции 0Г;.'И (199! г) и расширенном семинаре кафэдры теоретической метеорологии и м-те-орологичосках прогнозов ( 1993 г). По результатам исследования опубликованы учебное пособие, три статьи и две статьи сда'ш в печать.

Объем и структура работ». Диссертация состоит, из введения, четырех глаз, заключения, списка литературы из 106 наи'-екований, приложения. Обгом работа составляет страниц машинописного текста, в том числе 11 таблиц и 12 рисунков.

б

СОДЕР?'\ШЕ РАБОТЫ Во вводекии обосновывается актуальность теми, формулируется цел'- и задачи исследования.

Первая глава содержит обзор совроменнях представлений о СТНУ. Особое вним&|1ие уделено выбору.критерия отбора максимумов ветра, принт.-.емых за СТНУ, а также обсуждении ме одикк исследовании

Во второй главе проводится сравнительный анализ структуры мезоструй над различными физико-географическими районами, выявляются наиболее благоприятные условия их возникновения. На основе анализа исходных данных показано, ' то СТНУ - достаточно редко наблюла*.„»е? я явление - в среднем за год они отмечаются от 4 до 15% от общего числа случаев радиозондирования. При этом над пункта:.« умеренных широт СТНУ чаще всего ( в среднем 65 %) обнаружены в зимний период ночью. Структурные параметры мезоструй изменяются в годовоу ходе, наиболее выракенным для мощности СТНУ, которая почти е два раза больше зимой, чем летом. Значения высота СТ15У над Украиной отличаются большим разнообразием: наиболее' высоко струи обнаружваются над Ужгородом, Шетитовкой, Киевом Ставрополем в зимнее время, над Кривым Рогом и Черновцами - переходные сезоны и над Одессой и Харьковом - летом. Отмечено, что эти величины в значительной мере зависят не только от сезона года, 'но и от рельеф-) местности. Саше высокие струи отмечены над Карпатами, где по данным ст. Ужгород средняя высота СТНУ достигает 1200... 1400 м, . наиболее низкие (300...500 м) над Кривым Рогом, рппо-. ложешшм на Приднепровской низменности. Здесь-не зафиксированы и наименее развитые по вертикали С !У (300...400 м), тогда как над другими станциям: мощность струй составляет 400...500 ! летом и г00...600 м зимой. Скорость ветра на осях СТНУ имеет слабовыражеп-шй годовой ход, колеблясь от 22 м-с"' зимой до 17 .л-с"* - .четом. Анализ статистических характеристик параметров СП О" показывает, что для большинства из них вглшричоские функции распределения наиболее удачно могут быть аналитически описаны семейством кривых Джонсона - Б». Построенные.в работе карты' -схемы-пространственного распределения папаметров СТНУ над территорией Украины и сопредельных областях' Молдовы и Россг*' могут быть использованы для получения оценочных или прибликенных сведений о мэзоструях в пунк- ■ тах'или районах, на имеющих метеорологических данных с точностью, достаточной ДJ.., решения прикладных задач.

'.'езоструи в основном связаны со слабыми или умеренными сдви-

гами ветра как выше, так и ниже v оси. Сильные и очень сильные сдвиги ветра, представлящ. „< опасность для работы авиавди, наиболее часто формируются ниже оси .струйного течения над Киег"м, Одессой и пунктами Прикарпатья.

С целью выявления синоптических процессов, благоприятных для .озникновення мезоструй, выполнена ранжировка макроциркуляционных условий с использовать принципов синоптико-климатичг ^кой .ипиза-ции JI. В. Клименко. Так, СТИУ чаще всего (в среднем Украине -70% случаев) наблюдаются при циклоническом характере циркуляции, однако к к • увеличивается повторяемость мезоструй, "армирующихся в антициклоническом поле ь течение всего года. При этом в . циклоне, как правило, мощность и скорость ветра на оси мозоструи больше, чем в антицикчоне.

Поскольку циклоническая деятельность неразрывно связана с существованием фронтальных разделов, проводится а злиз структуры СТНУ на Фронтах различного типа. Показано, что на Украине струи з 55..,65~ слу связаны г фронтальными разделами с увеличением их повторяемости от теплого сезона к холодному. Наиболее мощные СТНУ отмеч«. л перед теплым фронтом фронтом окклюзии, а наиболее интенсивные - на холодном. Кроме 'фронтальных существуют внутримас-соы.в струи.

Значительное отличие структурных параметров мезоструй в л--клонах разного типа и дата в разных областях одного и того я:е вихря обусловливает необходимость более детального исследования развития СТО/ в цик.. .нах. Так, установлено, что струи, развивающиеся на фоне одного из самих активных макропроцессов, связанных, с прохождением сеьвро-запа.чних циклонов, имейт наибольшую _*>днк» интенсивность как зим й, так и летом. При анализ 12 случаев зимних сеьеро-запа; чих и западных циклонов, смещавшихся несколько север- . нее Москвы, когда через этот пункт последовательно проходят передняя часть, теплый сектор и тыл вихря, показано, что в тылу осевая скорость струйного течения в 1.3...1.5 раза выше, а высота г -и колеблется в больших пределах, чем в остальных частя:, циклона. При этом в этих циклонах зафиксировано уменьшение с .орости ветра на высотах 1.0...1.2 км, т. е. на тех уровнях где обычно происходит обращение граду, .нта температуры воздуха. СТНУ сопровождаются приподнятой инверсией не только в зоне теплых фронтов, но и в нескольких случаях - на холодных Фронтах, что, возможно, связано с наличием мезоьасштабного теплого потока, или так называемой ' геп-

хой несущей поло У' впереди холодного фронта.

В заключительной "асш главы приводится анализ отдельных случаев развития мезоструй в оСастях пониженного давления. Пс данным 11 р^диоветроьых и 9 -самолетных зондирований 10...12 октября-1963 года на от. Рига росле:кена зволю"и.. СТНУ, связанного с фроитсм окклюо.л, а затем - с вновь возникшим циклопом. Наиболее интенсиная мезоструя на фронте окклюзии формируется за б...9 ч . до гй лхоэдения линии фронта у поверхности земли к сопровождаемся приподнятой инг-ерсией, умеренными сдвигами ветр^, об:■ .чкостыо нижнего яруса и обложными осадками". 12 октября через этот район гпоа ила центра/ ная часть циклона, на теплом фронте которого отмечается максимум скорости ветра 26 м-с"1 на уровне 560 м, а на резко выраженном-холодном фронта возникает полоса шквалистых ветров с пиками жорости ветра ,о 33 м-с"*. Струйное течение, та! Л1 образом, является предвестником линии шквалов как в ПСА, так и у поверхности земли, где скорость ветра при прохождении холодного фронта достигает 15...18 м-с".

Анализ СТНУ, обнаруженных по данным 134 радиозондирований над централишми районами Атлантики позволяет установить, что 1 мезоструйные профили ветра над океаном отличаются от континентальных тем, что скорост:: ветра более 15 м.с"' отмечаются в никнем 50 - метровом приводном слое, что, очевидно, . обусловлено уменьшением шероховатости подстилающей поверхности. -

Третья глсша посвящена исследованию задерживающих слоев при мезог-руяг На/, европейскими.пунктами умеро;_шх шир^т Украины и Ро сии ка"болео вырг...;енк№ задерживающие слои обычно связаны о' _ прохождением теп. лх фронтов зимоД либо с областями повшегаого давления, где в первые ночные си при установлен к радиационной ш;оерс"и максимум скорости ветра формируется на ее верхней границе. Эти два типа ыакромасштабных ситуаций и формируют благоприят-шо условия ля возникновения подавляющего числа СТНУ, обусл. ¿ли-'-ая тем саг'м повторяемость как ъсех мэзсструй в течение года, так 1; что связаны с инъерс:.ями температуры. Чаце всого инверсии пр" гтруях ншклда уровней отмечены зимой преимуществен! о в темное 'ьремя су ток; с мая по сентябрь связь с .лв^рсияш ухудшается. Ео ьг.о-с-з^.чы года над' исследуемой территорией с севера на юг про-а-:чи.1ь--игся увеличена* количества струй, сопровождающихся инвер-■м- »Т. Так,. в Г.ЗЛ над Москвой доля (ЯМ?, связанных с инвер-он-'.м:;, не ^¡ьпа"^ 67"*/, то для пунктов пкнее Киева иу' средняя

повторяемость учеличи. ается и над Ужгородом составляет 77, Львовом -73; Кишиневом - 825.

Над районами, находящимися на paçroihe и возвышенностях, преобладаю: припод. л'тые инверсии; приземные задерживающие слои наиболее характерны для пунктов с пониженным характером рельефа.

На примере данных Кишинева показано, что, как правило, расположение СТНУ и инверсий в пограничном слое тесно взаимосвязано. В большинстве случаев присутствия приземной инверсии мезоструя формируется на ее верхней границе ; при наличии приподнятой инверсии сществует несколько типовых распределений скорости ветра, при которых максимум ветра располагается либо в ее слое, либо гш:э нее. Для равнинных станций построены"-профили скорости ветра и температуры i ззругъ в пограничном слое при СТНУ, возникающих в различных частях антициклона и гребня.

Отдельные случаи формирования мезомасштабных -струй, сопро-вокдамихся инверсиями различных типов, рассмотрены с помощью серии наблюдений над территорией севера Украины, Беларуси, центральных районов России в период с 26 апреля по 5 мая 1986 хода, соответствующего времени наибольшего радиоактивного воздействия в результате авария на Чернобыльской АЗС. В первые дни после: аварии синоптическая ситуация характеризуется наличием антициклона с центром северо-восточнее Москвы, а температурный рбхям юнм;х слоев атмосферы - радиационными инверсиями в ночной и утреншй i-роки. Пики скорости ветра в пограничном '.лое; по направлению совпадающие с направлением двкхикия одного из самых первых к бнстропере-мещзющихся выбросов р&дконуюдадов (от Чернобыля к северо-западу, CTpai 1м Балтии и СНсШДгчавии), характера для станций Беларуси, Смоленска ч Каунаса, т. е. районов наибольших градиентов давления п AT - 925 гПа.

. В дальнейшем, i.j t-зре передвижения антицг'уюна' и зо:и повн-иешмх градиентов давления к востоку, СТНУ обнаруживаются над Москвой, Киевом и ларьковом. В отловно,л эти ..очные струи, развивающиеся вместе с приземными инверсиями температуры, наблюдаются в конце апреля 19S6 г практически над всеми пунктами исследуемой территории. Ц[ i г"\>м максимум ветра формируется на уровнях, близки! к m oie верхней гранила приземной инверсии, соответствуя типовым распределениям скорости ветра и температуры воздуха. Лоть над Москвой СТНУ отмечается и «нём. благодаря чему струи существуют здесь в течение двух суток - с 26 по 28 ьяреля.

СТНУ обнаруживаются также ь начале мая, когда исследуемый район находите,, иод влиянием тыловой части антициклона, сместившегося с напади. Характерной чертой пограничного слоя при этом является наличие высотного задерживающего слоя на уровнях 0.0 ...1.3 км, что обусловливает более частое появление мезоструй в дневные часы. Наиболее интенсивным CTI.,' со скоростью ветра на оси 26 м-с'11 зафиксировано над Харьковом в 12 ч СГВ при наличии при ■ пс лилтой и верста ниже оси мезоструи. Ось струйного течения распо-лок-на в данном случае межад двумя задерживающими слоями.

Четвертая глава посвящена моделированию и прогнозу параметров ПСА той развитии струйных течений нижних уровней.

Ua ocvk полученных в предыдущих главах выводов об определенном сочетании термических и 'чнамичоских условий при формировании мазоструй, осуществлена классификация состояний ПСА с помощью набора елндукцкх параметров: ckojocth геострофического к фактического ытра у поверхности земли на высотах 9?5 и 850 гПа, характера адвокцк.., ьнртикального "радиента температуры воз.цуха. Обобщенный код конкретного состояния ПСА. формируется и- последовательности кодов отдельных гпадаций при максимальной повторяемости указанных выше параметров. В работе представлены итоги такой классификации по всему ряду наблюдений для станций Украины (Киев, Одесса, Ужгород, Иепечоика, Симферополь) и России (Москва, Енисейск, Абакан, Амдерма). Предложенная классификация может быть использована при диагнозе мезостр.й над пунктами с разными Физике -географическими, условиями, а также при выявлении роли пезо- и ма-кромасштабныл циркуляция в их формирований. Так, малое различно набора кодов после цу^мых арамотров ПСА для равнитшх пунктов Ук- . раины указывает на ье.пущую роль ма-ромасштабпых процессор в развитии стну. Заметное *v ия отличие длг Ужгорода и Одессы свидетельствует о боле?, значительном вкладе местннх циркуляций. Отмечено, •что наиболее чувствительным параметром оказывается скорость ветра на уровне AT 925 rlla, значения которой тем больше, чем ближе йтому уровню расположена высота оси СТЮГ.

Проведенная оценю применимости модели пограничного слоя ' автор - проф. Шиайтнан В. А.) с использованием данных объективного анализа и стандартных наблюдений показрчаот, что ее эфФек-тиькость существенно зависит от характера СТНУ. В большинстве рассмотренных случаев дучвв выявляются cipyii ьнутршассоього происхождения, vovjni как при резкой смене >.аргжтчр& втмосфирьих процве-

и

сов и Фронтальных, мвзоструях эффективность восстановления профилей ветра заметно снижается. Наилучшее соответствие рассчитанного по модели профиля натра фактическому, • наличием струйного течения гго данным стандартных наблюдений обнаружено для станций умеренных широт в антициклоническом поле, в срок 00 ч.

Далее в главе представлены регрессионные. методы прогноза скорости ветра у поверхности земли (V?) с учетом параметров СТНУ, которые дополняйт и конкретизируют существующие.методы прогноза V*.

Начальным эта.ом работы явл, тон разработка метода прогноза ."< для Москвы с включением ряда новых предикторов, характеризующих ветровой и температурный реким ПСА при наличии в нем мезо-струи и сравнение с результатами А. 'Л. Снитковского, обострявшего ранее подобный метод. Уравнения регрессии для четырех сезонов года составлены на основании сравнения информативности 9 ¡гредикто-ров, характер;-.ау»лцих состояние ГТСА при наличии струйного точении, а также параметров госледнего. Выбор наиболее информативных 1,редакторов осуществляется по ..рогрда.уе попшгоюй регрессии, предусматривающей асгучиченчч взяичосьязянних параметров и процедуру просеивании по гярагоге заданному критерий с-.шра. Наиболее пгфор-матиЕними (коэффициенты корр?ля'.*ии 0.69.. .0.85) оказались нарамет-ргл СТНУ, а ¡акже характеристик'' • учитывающие особенности состояния ПСА пр;: мазоструе: высота осп, с эрость ветра на ози, ь*рг/кадь-ный градиент температуры ннке оси кезоструи, сдвиг ветра ь сл'а АТ-925 гПа - земля, а'такхе скорость ьетра па уровня ОБО гПя. Ошибки уравнений регрессии находятся в пределах О.9...1.4 м.о~*. Проверка получении}; уравнений на независимом матерг.але показала, что для зимы, лета и ог ни результаты лучие, чем полученные ' А. И. Спитковским, что, таким образом, говорит о прзпсуочиости чепользовалпг, паре )Тр^в СТНУ для уточч< ия Прогноза-ЪГлтрчьдн-ваемость прогноза Ъ для ук&ззнннх сезонов составляет 04, 91 и ОТ %, критерии надежности Багрова Н = 0.37, 0. '6, 0.39, Пирси -Обухова - 0.38, О,/,Б и 0.40 соответственно.

Поскольку в ранее получегаюе (С. М. Иванова, Г. П. Ивус, 11'87) ураьнеш'е регрессии для расчета Ъ при каличил кезоструи ш>д Одессой входит „есть параметров, часть из которых трудно прогнозируется, сделана попытка получить более простую и наглядную связь. ?,!етод основан но исследовании зависимости 7з от запаса кп-иэтичоской '-иергии в слое значительных скорстей ветра, харак е-

ризугаегося определенным вертикальным градиентом температуры. Запас кинетической энергии выражается произведением параметров СТКУ скорости на оси струпного течения к его толщины. Для удобства данная зависимость представлена в виде номограмм, отдельно для тешюго и холодного сезонов. Проверка оправдываемости прогноза Уз но номограммам, произведенная на нес-щксимом материале, показывает, что4 в 75~ случаев для холодного сезона и в 87S - для теплого ошибка прогнозируемой величины составляет не более 2 й-с"* , что является удовлетворительным результатом. Оправднваемость и пред-упрежденность метода состаьляыт 88 (82) и 83 (79) % соответственно для теплого (>"-лодного) сезона. :

n¡-piwub ньн<.\ с выполнением этих работ автор принимал участие ь ряярабоч'к.ч методов прогноза слабого! ветра и инворс-иР, сопровождавших СТ1Г/ над территорией Молдовы. Как указано в гл. 3, в ряде случай; армирования мезоструи ь.антициклоне и гребне в ночные орчош погрымчний слой атмос.{мри характеризуется приземной инвер-?и>гй температуры, на верхней границе которой обычно располагается ось СТЧУ. Поскольку турбулентный обмен в инверсионном слое ослаблен, о<"п мчзоотруи скорость ветра уменьшается вплоть до штиля у поверхности земли. Исходя из этих соображений, сделана по-ьнтка илхождетшя сьяза едякду параметрами струи, стратификаццой ПОД и V». При использовании метода пошаговой регрессии наилучшие результаты подуч»:нч для теплого сезона. Б уравнение регрессии мой*? скорость Fütpíi на- оси мезоструи и вертикальный градиент -i !-м. i>'p/-i'í'.ví'U ьозду у а .ни 'У- ее оси. Провирка уравнения на нззаписи-W.-.M покрывает, что в 75 % случаев средняя оьшбка прог-

ноза не np'íiii j.'Urbrí 1 и-с", ¡KX'Aynpf'KVKKOCTb к on¡ • вдаваемость •.•рогн.,.за сос> нмдуг 81 и 75а. Таким образом, эти результаты с учетом t¡оь-'Ний к прогнозу слабого ы>трз -является »полив надежными.

!V:K;i»*«HTíj.r..HHM »таком в разработке методов прогноза явлений, (;c>4]Xir,o,i;;i;iwuii.v СТПУ, является альтераэтаки ;Я прогноз наличия и вида инверсий для от. Кшшмп. Кик изыстно,. слои инверсии и изотер-мин в rkuitiuiirtcrirt случаев определяют положение и сгруктуту СТНУ в iioi'iiainv'iiOM ело-1 атмосферы. Наличии достаточного ряда совместных ш&чхлмюй nnc,'jji';;iíl п M.->:.of;vjiya над Кишиневом позволяет реоить вопрос- i.» нр>\ i'H'.>3u инр->х».:яа, счптровожаамдихся СТНУ. Исследования, йгчьам.!«- и--J-"r ¡> vi]- .св.»? гфп>ла»-)й и приподнятой нрьирего но б ч, bij;io;H-;;;ri¡'c-'i г ли холодного' и теплого с эзонов. ría основании анализа !*(."ч<>]> и синоптических условий ОДмиропяпия штерсий

в ПСА отобраны 10 пграметров: скорости ветра у поверхности земли (Vs) ii на изобарической поверхности 925 гПа (Vp2=), вертикальные градиенты температуры слоях от поверхности земли до высот: 200 м (у») и меуду уровня 200...500 м (уг), направления ветра ня высоте 1 км (öd4, вертикальные сдвиги ветра мевду уровняю! поверхности земли и 925 гПа (AVi) и 850 - 925 гПа- !AV=0» разности значений относительной влажности (Au) и температуры (AT) в исходный и предыдущий' сроки и приземный' горизонтальный, градиент давления (dP/dn). Все перемешше, кроме Au и AT рассчитываются по данным радиозондирования в срок, предшествующий наличию исследуемого явления. Поиск оптимального набора предикторов проводится с использованием критерия Махаланобиса А, характеризующего корреляционную связь данных предикторов в альтернативны?, выборках. Ь их число входят: для обоих сезонов - A7i,.Au; для теплого сезона - 72, для. холодного - V»23, 71, flP/dn.

Составлено 83 прогноза для холодного сезона (52 - приподнятой, 3' - приземной. Общая оправдыааемост.ь прогнозов с явлением (Ui)- 84, продупрежденность (П<) - 82й. Оправдываемость прогнзгов без явления (V*) составляет 79, предупрезденность ( Пг ¡ - 77S. Суммарный показатель (U+П)« = 163, (и+П)з = 159:5. Критерии надежность Багрова (Q) = 0.37, Обухова (Н) ^0.3« , Пирси-Обухова. (I) = 0.39.

Для теплого сезона составлено 64 прогноза, из них приподнятой инверсии 25, приземной - 39. Для прогнозов с явлением показатели оправдываемостп-и надежности таковы: Ui = 91,-Ш = 88%, бе? явления: Uz = 84, П2 = 817,; (И+П)» = 175, (U+n)z = 169%. Значения Q = 0.42, Н = 0.41, Т = 0.44.

таким образом, для теплого сезона данная методика дает более надежные результаты. Возмогло, это связано с меньшей изменчивостью атмосферных процессов над рассматриваемым районом. ,

' ' ВЫВОДЫ .

1) Струйные течения шиш уровней атмосферы характерны для всех исследуе^х районов с различно!. орогр?*ией - для умеренных широт (У. раина, црчтр России), областей с континентальным климатом удалошшх от мор-: (Сибирь), приполярьлх (Амдерма) и горных районов (Таджикистан). Повторяемость СТНУ в среднем составляет от Л до 1F4S, а продолжительность обычно но превышает t ч, хотя при

«л'!г0!фий1ныу. у'лииькял СТНУ «окот сохраняться ь течение нескольких суток. Наиболее часто мезоструи располагаются на высотах 400...1000 м с мощностью 200...500 м и средней скорость» ветра на оси ¡8...20 м с". При атом наиболее нп-чсие, струи над территорией "крминп наблшдамтся над пунктами с наименьшей высотой расположения над урокам моря, а наиболее высокие - в предгорных и при-бредш:-' район»*. Г1редстпв.Я'.>ннце карты - схемы пространственного распределения параметров мезоструй с точностью, достаточной для Р'-ш-л-кя ряда ирикладних задач, могут, быть использованы при получении novm.iv оы/,-кий о СТК/' в пунктах. или районах Украины, не ооьчме«;".«:-: №т*^рож>гич4Скими данными.

2). часто ."груи нижних уровней возникаю"' при циклоническом '/'-.р.чь'тере циркуляции. При атом наиболее интенсивные ме-паструи хярччччфш* для холодных фронтов, а наиболее мощные - для ?-...чыа. У.'1кс.1кальняя простительность мезосгруй отмечается в ан-п:циклонах и гребнях. При э.том в циклон« область наибольшей пов-•1ор>и.»"лти -ТПС/ связана с зонами атмосферных фронтов, а в облас- . V-т.»: и.икмвштг» давления мезоструи одновременно могут наблюдаться , на гчачитольной территории,' выходящей, как правило, за рамки-ме-•-о,масштаба р. '

3). СТНУ ьад пунктами Украины в большинстве случаев обнару-хпиаютел вместе с ит^р'-илми температуры в пограничном слое атмосферы. при атом ир'лподмятые инверсии встречаются чаще приземных

в холодней н>>рчод года и располагаются обычно выше оси СТНУ, тогда как |П)а:'.<.-м11!к зач^.Хлш-.чы!;«-' слои преобладают летом в ночные часы

!!;-!ОСИ Н-'.-ОС'Труи. '

Д-. Па основе иолучтпг.-х ь работе выводов об определенном соото^им ТТЛ т» наличии мозосгруи выполнена параметризация его •¡Ч'рм»:ч-сч<>й и линамичеокой структуры. Показано, что предложенную кл». .си'Т^уця'.! шкно использовать в 1нлях ,г 1агкоза СТНУ.

5). "анб. удовлетворительно теоретическая модель пограничною слон атмосферы мевдт Знтъ .испольчоьанч 15-я диагнозе вну-' т№г1г!0'-.;>гчг.: <:уруйнмх течений ь анчивдклонах и гребнях, при нали-'..^•л •.•ц^ч'том^ора'^ур^ воздуха. .

Б). ?,ч"р'-!(';п'аин:!>.' рйгр^осионнцр метода краткосрочного про-I'...-; а ок' л)о.ч'.ч; у поглрх кости номщ- я наличие и г-ида инверсий учет,-!,-,; п-ЧП-ч:,-;.Ч; ......Гр\'й ДЫ'Т ВПОЛНе УД'»ВЛетвОПИТОЛЫШО

;> ■ ■-. ':.!;,ч:■ ч ¡ч.->";,-т г„ггь ио^'-льз-ват-- в оплратнипой прм носган«с-

Основное содержание работа отражено в следующих публика' *.ях:

1. О струйках течениях в. пограничном слое атмосферы над югом Красноярского края и севером ЕЧС. Мехе ;Д. сборник "Метеорология, климатология к гидрология", вып. 26, 1990, с. 21-24. (В соавторство с Ивус Г. П., Кивгановым Л. Ф., Холодовым Л. Н.).

2. О термодинамических параметрах пограничного слоя атмосферы при мезоструях над югом Красноярского края и севером ЕЧС. Деп. во ВНШГМИ-М1Щ Н 1076-ГМ 91 от 16.05.91 г. (В соавторстве с Ананьевой Н. Н., Квус Г. П., Кивгановнм А. Ф.). ..

3. Струйные чечения пограничного слоя атмосферы.- Учебное посо"ий. Одесса, 1991.- 46 с. (В соавторстве с Ивус Г. П. и Кив-ганов"Ч А. Ф.).

печати 2 .09. ^3г, Формат 60x84 • 7/161 . .06!, ем 0,5уч изд.л. 0,75п.л.-.3аказ Я 1722. Тираж :ГООэка'.-Юртипогряфия Одесского управление'пб печати.цвхи3 ' ■ Ле| па 49.' •• ••••