Бесплатный автореферат и диссертация по географии на тему

Особенности формирования осадков над Южной Аравией в период летнего муссона

ВАК РФ 11.00.09, Метеорология, климатология, агрометеорология

Автореферат диссертации по теме "Особенности формирования осадков над Южной Аравией в период летнего муссона"

ОДЕСЬКИЙ ГІДРОМЕТЕОРОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ

Мослах Мохамед Нагі Мобарз

РГ6 од

2 4 ОКГ Ш

УДК551.509.33

ОСОБЛИВОСТІ ФОРМУВАННЯ ОПАДІВ НАД ПІВДЕННОЮ АРАВІЄЮ В ПЕРІОД ЛІТНЬОГО МУСОНУ

11.00.09 - метеорологія, кліматалогія, агрометеорологія

АВТОРЕФЕРАТ дисертаціі на здобуття наукового ступеня ісандидата географічних наук

Одесса - 2000

Дисертацію є рукопис.

Робота виконана в Одеському гідрометеорологічному інституті Міністерства освіти і науки України.

Науковий керівник: доктор фізико-математичних наук, професор

Офіційні опоненти: доктор географічних наук, професор

Міщенко Зінаїда Антонівна,

Одеський гідрометеорологічний інститут, професор кафедри агрометеорології і агрометеорологічних прогнозів;

кандидат географічних наук Данов Євген Іеанович, Одеська воєнізована служба з активних впливів на гідрометеорологічні процеси, начальник.

Провідна установа: Київський національний університет

ім.Тараса Шевченка, (географічний факультет) Міністерства освіти і науки України, м. Київ;

Захист відбудеться “ 12 ” жовтня 2000р. о 10.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.090.01 Одеського гідрометеорологічного інститут) за адресою: 65016, м. Одеса-16, вул. Львівська, 15, ОГМІ.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеського гідрометеорологічного інституту за адресою: м.Одеса, вул. Львівська,

15, ОГМІ.

Автореферат розісланий “ 12 “вересня 2000 р.

Єфімов Владислав Анатолійович,

Одеський гідрометеорологічний інститут, професор кафедри теоретичної метеорології і метеорологічних прогнозів.

Вчений секретар (

спеціалізованої вченої ради ^

Лобода Н. С.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Актуальність теми визначається необхідністю розробки методу довгострокового прогнозу інтенсивності та розподілу опадів в період літнього мусону для потреб богарного та зрошуваного землеробства і відгінного тваринництва в державі Йемен в період демографічного зростання населення та пов’язаної з ним інтенсифікації споживання продукції сільського господарства. Фактично прогноз опадів в Йємені є основою всього метеорологічного забезпечення, тому що прогноз інших метеорологічних величин не настільки актуальний. Відсутність же можливості горизонтального транспортування вологозапасу іншим способом, окрім схилового стоку, робить прогноз плямистості опадів в період літнього мусону особливо актуальним у всій системі сільського господарства. Природно, що в цілому картина розподілу вологозапасів стає виразною в період останньої стадії літнього мусону, але передбачення цього на період активної фази річного мусону допомагає більш ощадливо проводити серію водогосподарських заходів, необхідних для оптимального водозабору.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Гідрометеорологічні дослідження по означеному регіону надто обмежені, тому що територія Йемену не входила в сферу досліджень таких міжнародних експериментів як ПІГАП (ОАІІР) і ТРОПЕКС. В загальних програмах з дослідження мусонів Аравійський мусон, як слабо виражений, теж не займав істотних розділів. Крім того, проблема прогнозу опадів мало вивчена і в країнах з більги високим рівнем гідрометзабезпчення, а в даному випадку потрібен прогноз опадів в довгостроковому плані, щоб він міг бути ефективно використаний споживачем.Ці дослідження важливі не тільки для метео-рологічной служби Йемену, але й при розробці межодів прогнозу опадів для інших територій в тропічному поясі, де спостерігаєтвся слабка мусонна циркуляція

Мета і задачі досліджения.Метою роботи є створення теоретичної бази для розробки методу прогнозу опадів над Йеменом із завчасністю два-три тижні на терміни, сумісні з тривалістю, порівняною з природно-синоптичним періодом, на період стадій річного мусону на основі синоптико-гідродинамічного підходу.

Об’єктом дослідження є синоптичні процеси над Йеменом, які пр иводять до випадіння опадів . Предметом вивчення є особливості слабо вираженого Аравійського мусону, які вивчаються об’єднаним

методом математичного моделювання із залученням аналогових методів довгострокової синоптики.

Відповідно до мети дослідження поставлені наступні задачі:

- для деталізації фонового прогнозу вітрового режиму на малу територію Йемену розробити методику залучення додаткової інформації про ландшафти і їх вплив на локальне поле вітрів і йо го роль в аналоговому уточненні розподілу опадів з наступною пролонгацією аналогів і їхнім уточненням на прогностичний період;

- розробити методику оптимального сприймання інформації із супутників, по якій можна уточнювати діючі механізми атмосферного вологопереносу, з метою підбору аналогів на основі фізичних процесів, а не тільки по геометрії метеорологічних полів;

- узагальнити відомості про метеорологічні процеси, що відбуваються над Йеменом, з метою розробки їх фізико-математичних моделей як елементів конструкції моделі прогнозу опадів над Йеменом;

- розробити методи об’єктивної типізації стадій літнього мусону для створення алгоритмів машинної діагностики аналогів і їх застосування в довгостроковому прогнозі опадів над Йеменом;

- встановити зв’язки синоптичних процесів над оточуючими Йемен районами з процесом опадоутворення над Йеменом;

- розробити способи гідрометеорологічного забезпечення сільського господарства Йемена на основі прогнозу опадів над його територією і по необхідності уточнити методики об’єднання спеціалізованих прогнозів врожайності і водозапасів у грунті в загальному прогнозі опадів над Йеменом;

- розробити загальну методику моделювання синоптичних процесів, що відбуваються над Йеменом і навколишніми територіями, з метою як телескопізації фонових прогнозів, так і для теоретичної основи способів застосування аналогів для довгострокових прогнозів по тропічній зоні з деталізацією їх по території Південної Аравії.

Наукова новизна одержаних результатів. Практично для Південної Аравії немає будь-яких дослідаень з метеорологічного режиму

і, тим більш, з методичних основ метеорологічних прогнозів. Тому представленаробота істотно заповнює означену прогалину. Зібрані в ній відомості щодо метеорологічному режиму над територією Йемена,дзвляють, скласти основу для організації служби прогнозів. Запропонований в роботі метод прогнозу опадів є на цей час єдиним для даної території.Він виконаний с залученням відомостей про конкретні, особливості ландшафту Йемену, врахування яких було відсутнє в фонових прогнозах по всій тропічній зоні. Географічна

з

основа в метеорологічному прогнозуванні в багатьох роботах унікальна, тому що дає можливість врахування конкретних ландшафтних особливостей при аналізі і прогнозі атмосферних процесів, що відбуваються над територією Йемену. Ця основа пов’язує прогноз з конкретним споживачем, який діє в умовах певного географічного ареалу, що дозволить формувати всю структуру господарювання і життєзабезпечення. Тому розроблений метод географічної телеско-пізації фонових метеорологічних прогнозів має загальну методичну основу, придатну і для територій з іншими ландшафтними особливостями і типами господарювання.

В работі представлена типізація проявів літніх мусонів над Південною Аравією ,яка призначена для мусонів слабкого типу, що дозволяє використовувати її як основу для побудови схожих типізацій інших районах тропічного поясу, де теж перевожає режим нестійкої мусонної циркуляції.

Практичне значення отриманих результатів. Практична цінність даної роботи полягає в створенні наукової і методичної основи для служби прогнозів в Йємені з метою її подальшого розвитку. Особливо цінно, що наведена в роботі методика довгострокових прогнозів опадів для тропічної зони фактично унікальна і не має аналогів ані для даного регіону, ані в інших районах.

Особистий внесок здобувача полягає в детальному вивченні і узагальненні відомостей щодо метеорологічного режиму Йемену. Розробка математичної моделі прогнозу виконана в стівавторстві з керівником, а здобувач провів апробацію результатів прогнозів. Розрахунок типових циркуляційних ситуацій з їхнім наступним аналізом дозволив дисертанту розробити єдину схему метеорологічного забезпечення водогосподарських заходів в Йємені на основі сучасних засобів прогнозування на реальній технічній базі обслуговування прогностичного центру. Далі ним разроблена методика залучення супутникової інформації для телескопізації фонових прогнозів, яка є новим засобом для метеорологічного обслуговування в Йємені, і ця методика цілком відпрацьована дисертантом за допомогою застосованої в дисертації базової моделі телескопізованого прогнозу . В дисертації здобувачем наведене також докладне дослідження Аравійських мусонів, що може спільно з главою, присвяченою метеорологічному режиму Йемену, скласти навчальний посібник з метеорології та синоптичної метеорології Йемену.

Публікації представлені у вигляді трьох наукових статей в Міжвідомчому науковому збірнику України “Метеорология, кли-

матология и гидрология”, рекомендованому ВАК України.

Структура і обсяг роботи дисертації' складається з вступу, 4 розділів, висновків, списку використаних джерел. Загальний обсяг роботи складає 171 сторінку машинописного тгксту, включає 29 рисунків, 9 таблиць, список використаних джерел із 100 найменувань.

ЗМІСТ РОБОТИ

У вступі обгрунтовується актуальність, наукове і практичне значення тематики, формулюється мета та задачі дисертації, викладаються основні положення, що виносяться на захист.

У першому розділі викладено нові дослідження метеорологічного режиму утворення опадів та вологопереносів над Південною Аравією, розглянуті основні чинники, що сприяють утворенню опадів в період річного мусону, визначені основні джерела вологи, яка переноситься до території Йємену з навколишніх акваторій Аденської і Оманської заток, Червоного моря, тропічної Африки та Індійського океану; вивчений внесок в процес утворення опадів над Йєменом пасатних хвиль Індійського океану; розглянуті процеси дворічної циклічності в механізмах розвитку Аравійського літнього мусону; докладно вивчені механізми утворення інверсій над Йєменом і підінверсійної хмарності, яка сприяє утворенню опадів. З цією метою проаналізована роль в утворенні опадів пасатних хвиль Індійського океану, ліній конвективної нестійкості біля східного узбережжя Африки і тропічних дощових сезонів в верхів’ях Нілу. Кількісний аналіз інтенсивності перелічених процесів виконувався методом порівняльної аналогії даних метеорологічної станції м. Хартум, які достатньо докладно представлені в літературних джерелах. З цією метою розроблено N етод приведення даних аерологічного зондування з відносно близько розташованих регіонів до території Йємену, яикй дозволяє залучити додаткову інформацію при складанні прогнозів опадів по тер иторії Південної Аравії, недостатньо висвітленої даними аерологічного зондування.

Розглянуті питання найбільш доцільного метеорологічного забезпечення господарських заходів від поливного і богарного землеробства до відгінного пасовищного тваринництва. Для цього достатньо детально вивчені питання дощового стоку та збереження вологоза-пасів протягом року після проходження періоду літнього мусону.

Надається аналіз основних нредикторів для довгострокового прогнозу опадів над Йєменом, починаючи від фонового прогнозу

по тропічній зоні, що виконується Європейським Центром Серед-ньострокових Прогнозів, а також супутникових фотографій хмарності над акваторіями Червоного моря, Аденськоїта Оманської заток, Аравійського моря та Індійського океану аж до низьких широт південної півкулі. Додатково з’ясована роль у прогнозі супутникових фотографій хмарності над областями верхнього Нілу. З’ясована роль голавного предиктора, який містить в своїй основі факт наявності інверсії, яка поширюється від пустелі Руд- Эль- Халі, з одночасною присутністю в ньому вказівки щодо проходження пасатних хвиль Індійстському океані і пов’язаних з ними хмарних масивів. Ці гряди хмар на пасатних хвилях мають дещо більшу вологоємкі-ость при інтенсивній конвекції у випадку ослабленої пасатної інверсії. Проаналізовано самий процес розвитку Аравійського мусону по кількості опадів, що він приносить, і який залежить від інтенсивності Індійського мусону і наявності конвективної нестійкості над Червоним морем та верхнім Нілом. З’ясовано, що цикли Аравійського мусону мають довгоперіодний характер, який дозволяє по виявленій типовій картині на початку розвитку циклу передбачати і весь його типовий процес, що і служить основою для довгострокового прогнозу опадів над Йеменом.

Другий розділ присвячений теоретичним основам моделювання синоптичних процесів над Південною Аравією та над акваторіями, що до неї прилягають. В основу моделювання покладено метод Лагранжа розрахунку траєкторій переміщення хмарних масивів на територію Йемену із застосуванням рівнянь

де у - вектор швидкості вітру, що складається з функції току фонового прогнозу і її складової по швидкості втягнення повітряних мас в хмарні масиви,

— -(а,У)У,о|=0-Л к ' ’

(1)

¿к ¿к ¿к

¿Е Я) ¿Мс

т=$_ 4і

¿Е ¿О сМс й й й

(2)

сЕ сО ЗА,

в фізичних координатах, де Е - інтенсивність утікання навколишнь-

ого повітря в хмарний масив на рівні максимального втягнення; В -витікання вологих повітряних мас на межі інверсійного шару;Мс =Х/Оуісгі = р,чса - вертикальний потік маси повітря в хмарі на рівні розрахунку траєкторій ( и>; - середня по перетину вертикальна швидкість в і-тій хмарі;сг, - площа горизонтального перетину і-ої хмари).

Таким чином, реалізована трирівнева схема розрахунку переносу хмарних масивів на територію Йемену з прилеглих акваторій. Якщо и' - комплексний потенціал швидкості, то сили, що діють на траєкторію переносу хмар, за теоремою Блазіуса-Чаплигіна, задані формулами:

<з>

де к - гідродинамічний тиск, що створює зсувний вплив на траєкторію; с - контур області розв’язку і

Ь= Яе - — р<£У2 гсії (4)

- ^ с ..

дегй = сіх-ісіу, Ь - момент сил вихрового впливу на траєкторію.

Для розрахунку функції розподілу хмарності над територією Йемену застосовується рівняння Больцмана:

Ж г еЗс [ -\

a+'3c¡+d^~\ l, (5)

де шестимірний фазовий простір координат(х,, х2, х3) і швидкості втягнення(£ ,£,£); К в даному випадку є функція розподілу хмар по координатах і швидкості втягнення; J - інтеграл взаємодії хмарних систем, що залежить від виду функції розподілу:

/=|(К'К;-Л’А\УШС, ;

де к - функція розподілу хмар за швидкостями втягнення к, - фун-

кція розподілу хмар зі швидкостями К'Щ - функції розподілу після взаємодії втягнення повітряних мас в згадані хмарні ансамблі.

Для погодження полів повітряних течій, створених токами втягнення в хмарні масиви, яки отри «ані із супутникових фотографій хмарності, з полем течій, відомим із фонового прогнозу, розв’язувть-ся рівняння балансу у вигляді рівнянь Монжа-Ампера:

с^ф дг<р (

¿Зс2 кди?у.

де у/ - функція току; /) - потенціальна складова, що визначається по тенденції зміни поля швидкостей; а,Ь,с - числові параметри, що настроюють рівняння (6) на тип тропічної циркуляції, які застосовуються в якості ваги відповідних похідних від функцій току замість врахування прискорення Коріоліса, яке в тропічній зоні мале.

У третьому розділі викладені принципи, на основі яких виконано чисельну типізацію стадій Аравійського літнього мусону. Тип стадії у даному випадку визначається за рівнянням балансу (6), що найкращим чином відповідає опису поля течій при конкретній стадії мусону. Наприклад, для хмарних масивів, що відповідають конвекції антициклонічного типу, найбільш відповідною формою рівняння (6) буде наступна:

А для ситуації, при якій на акваторії Аденскої затоки присутні дві пасатні хвилі, найкращим чином відповідає рівняння:

7£Ї£ + +7^+о

<3с ду \3с4>) &с гЗс# ду '

Для стадії мусону, активної для території східного Йємену, потрібна відсутність лінії конвективної нестійкості в південній частині Червоного моря при наявності інтенсивної пасатної хвилі в центральній частині Аденскої затоки. Фон ячейок Бенара повинен зберігатися по всій акваторії Аденскої затоки та східного узбережжя Африки. І в цьому випадку найкращим чином відповідає рівняння балансу в вигляді:

8\ра2ф Га2<рУ ?52(р 13 а2ф | ?агф | ^

дх1 су2 кдхду) дх2 дхду 5уг '

В цій ситуації хмарні трасери проходять в підінверсійний шар і в східному і в західному Йєиені.

Стадії мусону, коли процес випадіння опадів особливо активний в східному Йємені, відповідає рівняння:

0ср* 52ф

дх2 ду

дх2 ду2 Ідхду) дх1 ду1 '

В результаті отримано метод розпізнавання типу літнього мусону по інформації за малий часовий період його початкової стадії, який дозволяє далі збільшити завчасність прогнозу опадів за аналоговими ситуаціями згідно з типовою картиною їх розподілу. Проведені чисельні експерименти довели правомочність розробленої типізації для визначення типу мусону і пролонгації терміну прогнозу з трьох діб до двох-трьох тижн.в.

Для перевірки схеми прогнозу проведена серія чисельних експериментів по випробовуванню моделі розрахунку траєкторій переміщення хмар на прикладі Колхідської низовини, по території якої є архів супутникової інформації :іа період з 1.10. 1998р. по 31.12. 1998 рр. і з 1.06. 1999р. по 31.06. 1999р. і з 1.10. 1999 р. по 31.12.1999 р., де зібрані супутникові знімки хмарних масивів над Чорним морем і прилеглими територіями. Однак для більш близької подібності процесам, що відбуваються над Південною Аравією, із перелічених дат вибиралися тільки ті процеси, яки приводили до скупчення хмарних масивів над Колхідською низовиною при проходженні атмосферних фронтів вздовж Кавказького узбережжя. Для оцінки якості попередніх розрахунків траєкторії переміщення хмар застосовувався критерій:

# ’

де пІ - число пунктів, в яких попергдні розрахунки траєкторії співпадали з синоптичним процесом, який відбувався; п2 - число пунктів, в яких прогноз траєкторії не виправдався; N=25 - число пунктів над Колхідською низовиною, в яких проводилася оцінка прогнозу. В таблиці 1 наведені результати випробувань моделі попередніх розрахунків траєкторії переміщення хмар для автомодельних атмосферних процесів, які відбуваються над Чорним морем і Колхідською низовиною, до атмосферних процесів, що переважають над південною Аравією в період літнього мусону.

Чисельні експерименти по випробовуванню моделі розрахунку траєкторій переміщення хмар на прикладі Колхідської низовини довели , що виправдовуваність прогнозу достатня для його застосування в попередніх розрахунках формування опадів над Південною Аравією.

Таблиця 1. Типи процесів та виправдовуваність прогнозів

Дата Тип процесу Р

23.10.98 25.10. 98 Фронт, який пq)eмiщyєтьcя в бік заходу від чорноморського узбережжя Кавказу. 0.58

2.11.98 4.11.98 Периферія фронту, що проходить з центральних районів Росії до чорноморського узбережжя Кавказу із слабким переміщенням хмарних полів в Колхідську низовину 0.72

16.11.98 19.11.98 Фронт вздовж східного узбережжя Чорного моря без розповсюдження хмарності на територію Колхідської низовини

5.12. 98 9.12. 98 Фронт вздовж всього східного узбережжя Чорного моря з розповсюдженням хмарності в Закавказзі 0.56

11.12.98 13.12.98 Стаціонарний фронт вздовж турецького узбережжя Чорного моря, який проходить через Колхідську низовину, з наступним підсиленням хмарного масиву в Закавказзі

23.06.99 27.06. 99 Залишкова хмарність над Колхідською низовиною та стаціонарний фронт біля турецького узбережжя на захід від Кавказу 0.43

13.10.99 15.10.99 Фронт вздовж північного узбережжя Чорного моря з периферією біля Кавказу 0.83

19.10.99 22.10.99 Внутрішньомасові конвективні хмари над Чорним морем при суцільному хмарному масиві над Колхідською низовиною , які переходять в стаціонарний фронт біля турецького узбережжя 0.57

1.11.99 4.11.99 Стаціонарний фронт вздовж акваторії Чорного моря із звільненням від хмарності Колхідської низовини 0.77

16.11.99. 18.11.99 Стаціонарний фронт над Туреччиною, який переходить в розвинутий фронтальний розділ над північним Причорномор’ям з периферією біля Кавказу і хмарними масивами над Колхідською низовиною 0.67

23.11.99 26.11.99 Суцільний хмарний масив над Чорним морем з найбільшим ущільненням над Колхідською низовиною, де вздовж чорноморського узбережжя Кавказу проходить основний фронт 0.59

В четвертому розділі перевірена можливість прогнозу врожайності пасовищ в Йємені за методом професора Польового А. М. згідно з рівнянням:

АПУ

де - потенційний приріст біомаси в кг/м2; 7]п - потенційний ККД пасовищної ділянки; - фотосинтетична активна радіація в МДж/м ц - питома теплота згорання в МДж/кг; J - номер розрахункової декади; <2^ - функція фотосинтезу.

Додатково вводиться спектральна характеристика пасовищ:

і і К{кі,кг>к})х

І і і (8) х ехр[і(^|Х| + кгхг + к3х3)\ік1<ікг<ікі,

яка дозволяє типізувати пасовищні угіддя у спектрі площ, які вони займають.

В (8) к - функція розподілу опадів по хвильових числах, швидкостях втягненкя^, ,£,2 та часу /; я - трансформаційний фільтр, який переводить кількість опадів у грунтовий вологозапас. Тоді можна не деталізувати конкретні елементи ландшафту по всій території, а розподілити пасовищні ділянки по спектральних модах, що характеризують всю територію в цілому. Це зрозуміло із того, що типи пасовищних угідь за своїми територіальними розмірами досить точно відбивають їх властивості. В таблиці 2 наведені спектральні критерії типів пасовищ у вигляді хвильового вектора (А',, ЛГ2).

Таблиця 2. Спектральні оцінки типів пасовищ

Кі, К.2 Характеристика пасовища

1.2 Рівнинні території в приморській низовій зоні, зайняті або зоною культурного землеробства, або пасовищами напівпустель з барханами і такирами східного Йемену.

2.3 Хамади на середній частині схилів хребта Джебель.

3.5 Бахаду на нижній частині схшів хребта Джебель.

4.5 Тафони на верхніх схилах хребта Джебель.

Таким чином перерахунок кількості опадів у запаси грунтових вод може бути виконаний по всій території. В таблиці 3 наведено перевірочний результат такого прогнозу.

Табтщя 3.

Грунтові вологозапаси в мм та урожайність сухої маси в г/мг

Бархани Такири Хамади Бахаду Тафони

Вологозапаси 0.0 10.6 46.0 48.3 37.2

Урожайність 9.3 23.2 43.0 57.9 54.6

висновки

В диссертацїі наведене теоретичне узагальнення і нове вирішення наукової задачи, що виявляється в обєднанні гідродинаіМІчного моделювання з методикою аналогового уточнення прогнозу з можливістю пролонгації його завчаності до двох тижнів. Теоретичні основи Запропонованого в дисертації методу прогнозу мусонних опадів реалізовані в таких результатах:

1. Доведена можливість здійснення прогнозу опадів над південною Аравією на період понад два тижні на основі типізації стадій розвитку літнього мусону.

2. Запропонована нова методика довгострокових прогнозів по тропічній зоні в областях дії мусонних циркуляцій.

3. Виявлені типи розвитку циркуляції атмосфери в слабо мусонних процесах частини територій тропічної зони.

4. Виявлено роль послаблених пасатів Індійського океану на формування мусонних циркуляцій в південній Азії.

5. Виявлені джерела надходження вологозапасів для формування опадів в слабомусонному кліматі південної Аравії.

6. Проведений детальний аналіз географічних умов формування метеорологічного режиму Йемену. Вивчені основні синоптичні процеси над Південною Аравією особливо в період літнього мусону. Детально розглянуті механізми формування опадів над Йеменом та фактори, які сприяють їхньому утворенню.

7. Досліджені основні напрямки переносу хмарних трасерів на територію Йемену та їх трансформації в передгір”ях хребта Дже-бель.

8. Детально розглянуті причини утворення висотних інверсій над Йеменом в період літнього мусону та механізми утворення підінверсійних струменів, що забезпечують постачання вологи та формування дощових хмар в підінверсійному шарі.

9. Розглянуті форми дощового стоку та методи збереження воло-гозапасу в сухий період року для поливного землеробства і водосховищ для відгінного скотарства.

10. Розроблено метод телескопізації фонових прогнозів по тропічній зоні на малу територію Йемену з урахуванням існуючих в ньому ландшафтів і інших географічних умов.

11. Докладно досліджено Аравійський літній мусон в усіх стадіях його прояву. Звернуто особливу увагу на географічні особливості прояву мусонного періоду саме над територією Йемена.

Дано докладний аналіз формування опадів в різних стадіях літнього мусону.

12. Докладно розглянуті пасатні хвилі Індійського океану з лініями конвективної нестійкості на їх гребенях, а також лінії конвек-тпвної нестійкості Червоного моря.

13. Вивчено основні траєкторії хмарних трасерів на територію Йемену і механізми вітрових дрейфів хмарних систем в передгір”ях хребта Джебель.

14. Розглянуті умови формування інверсій від переносу перегрітих повітряних мас від пустелі Руб-ель-Халі, оцінені їх кількісні характеристики.

15. Вивчені сприятливі для формування опадів над Йеменом вітрові переноси пасату і антипасату над південною Аравією та їх вплив на формування пасатних інверсій додатково до інверсій від пустелі Руб-ель-Халі.

16. Проведено типізацію Аравійських літніх мусонів на основі розрахункових характеристик по моделі телескопізації фонових прогнозів. Виявлені типові процеси в різних стадіях літніх мусонів.

17. Розроблено гідродинамічну модель вітрового режиму над Йеменом на основі врахування складної стратифікації підінверсійно-го шару. З цією метою застосовано метод Лагранжа для розрахунку траєкторій хмарних трасерів в фізичних координатах, основу яких складають характеристики токів втягнення і викликаного цим масопереносу.

18. Представлено метод розрахунку функції розподілу хмар в полі вітрового переносу, на основі якого можна робити висновки про плямистість опадів і інтенсивність дощового стоку.

19. Виконана серія чисельних експериментів по розрахунку опадо-утворення та порівняльний аналіз з літературними даними, який дозволяє оцінити їх імовірність з реальними погодоутворюючи-ми процесами.

20. Виведено рівняння балансу швидкості вітру для тропічної зони на підставі рівняння Монжа-Ампера, за яким можна виконувати розрахунки струменевих течій в підінверсійному шарі в зонах розвитку внутрішньомасової конвекції.

21. Розглянуті технологічні можливості організації служби прогнозів в Йємені на підставі сучасних засобів постачання метеорологічної та супутникової інформації. Запропоновані альтернативні можливості поповнення метеорологічної інформації за рахунок

врахування побічних характеристик та географічних особливостей у ландшафті.

22. Проведені чисельні експерименти по випробовуванню моделі розрахунку траєкторії переміщення хмар на прикладі Колхідсь-кої низовині довели виправдовуваність прогнозу, достатню для його застосування в попередніх розрахунках формування опадів над Південною Аравією.

23. Наведено аналіз урожайності та формування вологозапасу в грунтовому шарі пасовищних угідь на території Йемену.

24. Досліджена можливість застосування моделі прогнозу урожай-

ності (автор проф. Польовий А. М.) для розрахунку зростання біомаси пасовищ за період літнього мусону для території Йемену. •

25. Запропоновано метод об’єднання моделі прогнозу урожайності з моделлю довгострокового прогнозу опадів над територією Йемену.

26. Запропоновано метод розрахунку кількості грунтових волого-запасів на підставі прогностичних даних по кількості опадів в період літнього мусону над Південного Аравією.

27. Запропоновано метод спектрального аналізу вологозапасів пасовищ, який дозволяє проводити трансформацію даних прогнозу опадів в дані про грунтові вологозапаси і дозволяє від останніх перейти до розрахунку урожайності сухої маси.

28. Розроблена методологія аналізу географічних факторів за допомогою моделей гідродинамічного прогнозу з метою не тільки телескопізації самих гідродинамічних прогнозів на малі регіони, але і для можливості детального врахування в прогнозі особливостей процесів, існуючих під впливом навколишнього географічного ареалу.

29. Запропоновано метод найкращої взаємодії прогнозів з конкретним господарським споживачем і засіб застосування метеорологічних прогнозів з метою оптимізації народного господарства.

30. Розроблені теорія та математичні алгоритми зв’язку опадів з грунтовими вологозапасами.

31. Відпрацьована методика здійснення гідродинамічних прогнозів трансформації полів хмарності на термін до чотирьох діб тільки за супутниковою інформащїєю, що має велике значення при розрахунку прогнозів в умовах рідкої мережі метеорологічних станцій.

Список опублікованих праць здобувана, у яких відображені основні положення дисертації:

1. Ефимов В.А., Мослах Мохамед Нагі Мобарз . Облачные трассеры над Южной Аравией.// Межведомственный научный сборник “Метеорология, климатология и гидрология”,- 1999. -вып. 38,- с.213-218.

2. Ефимов В.А., Мослах Мохамед Нагі Мобарз. Модель прогноза осадков на территоиии Йемена.// Межведомственный научный сборник “Метеорология, климатология и гидрология”. - 1999. -вып.39.- с.20-27.

3. Мослах Мохамед Нагі Мобарз. Аравийский муссон и пассатные волны над индийским океаном.// Межведомственный научный сборник “Метеорология, климатология и гидрология”. - 1999. -вып.36.-с.62-68.

АНОХЩІІЇ

Мослах Мохамед Нагі Мобарз. Особливості формування опадів над Південною Аравією в період літнього мусону. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук по спеціальності 11.0(1.09 - метеорологія, кліматологія, агрометеорологія. - Одеський гідрометеорологічний інститут, Одеса, 2000.

Доведена можливість здійснення прогнозу опадів над Південною Аравією на період понад два тижні на підставі типізації стадій розвитку літнього мусону. Запропонована нова методика довгострокових прогнозів по тропічній зоні в областях чинності мусонних циркуляцій Виявлені типи розвитку циркуляції атмосфери в слабо мусонних процесах частини територій тропічної зони. Проведений детальний аналіз географічних умов формування метеорологічного режиму Йемену. Вивчені основні синоптичні процеси над Південною Аравією, особливо в період літнього мусону. Детально розглянуті механізми формування опадів над Йеменом і фактори, які сприяють їхньому утворенню. Досліджені основні напрямки переносу хмарних трасерів на територію Йемену та їх трансформації в підінверсійному шарів передгір”яххребта Джебель.

Ключові слова: конвекція, втягнення,інверсія, опади, мусон, прогноз.

Мослах Мохомед Наги Мобарз. Особенности формирования осадков над Южной Аравией п период летнего муссона. - Рукопис.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата географических наук по специальности 11.00.09 - метеорология,климатология,агрометеорология. - Одесский гидрометеорологический институт, Одесса, 2000.

Доказана возможность осуществления прогноза осадков над южной Аравией на период свыше двух недель на основе типизации стадий развития летнего муссона. Предложена новая методика долгосрочных прогнозов по тропической зоне в областях действия муссонных циркуляций. Обнаружены типы развития циркуляции атмосферы в слабо муссонных процессах части территорий тропической зоны.. Выявлена роль ослабленных пассатов Индийского океана на формирование муссонных циркуляций в южной Азии. Выявлены источники поступления влагозапасов для формирования осадков в слабомуссонном климате южной Аравии. Проведен подробный анализ географических условий формирования метеорологического режима Йемена. Изучены основные синоптические процессы над Южной Аравией особенно в период летнего муссона. Подробно рассмотрены механизмы формирования осадков над Йеменом и факторы, способствующие их образованию. Исследованы основные направления переноса облачных трассеров на территорию Йемена и их трансформации в предгорьях хр. Джебель.

Подробно рассмотрены причины образования высотных инверсий над Йеменом в период летнего муссона и механизмы образования подинверсионных струй, обеспечивающих поставку влаги и формирование дождезых облаков в подинверсионном слое. Рассмотрены формы дождевого стока и методы сохранения влагозапаса в сухой период года для поливного земледелия и водоемов для отгонного скотоводства. Разработан метод телескопизации фоновых прогнозов по тропической зоне на малую территорию Йемена с учетом существующих в нем ландшафтов и других географических условий. Подробно исследован Аравийский летний муссон во всех стадиях его проявления. Обращено особое внимание на географические особенности проявления муссонного периода именно над территорией Йемена. Дан подробный анализ формирования осадков в разных стадиях летнего муссона.

Рассмотрены пассатные волны Индийского океана с линиями конвективной неустойчивости на их гребнях, а также линии конвективной неустойчивости Красного моря.. Изучены основные тра-

ектории облачных трассеров на территорию Йемена и механизмы ветровых дрейфов облачных систем в прредгорья хребта Джебель. Рассмотрены условия формирования инверсий от переноса перегретых воздушных масс от пустыни Руб - эль - Хали, оценены их количественные характеристики.

Проанализированы способствующие формированию осадков над Йеменом ветровые переносы пассата и антипассата над южной Аравией и их влияние на формировпание пассатных инверсий до-полительно к инверсиям от пустыни Руб - эль - Хали. Предстьавле-на типизация Аравийских летних мусонов на основе расчетных характеристик по модели телескопизации фоновых прогнозов. Выявлены типовые процессы в разных стадиях летних муссонов.

Разработана гидродинамитческая модель ветрового режима над Йеменом на основе учета сложно]! стратификации подинверсион-ного слоя. С этой целью применен метод Лагранжа расчета траекторий облачных трассеров в физических координатах, основу которых составляют характеристики токов вовлечения и вызванного этим массопереноса.

Представлен метод расчета функций распределения облаков в поле ветрового переноса, на основе которых можно судить о пятнистости осапдков и интенсивности дождевого стока. Выполнена серия численных экспериментов по расчету осадкообразования и сравнительный анализ с литературными данными, позволяющий оценить их достоверность с реальными погодообразующими процессами. Выведено уравнение балансе, скорости ветра для тропической зоны на основе уравнения Монжа - Ампера, по которому можно выполнять расчеты струйных течений в подинверсионном слое в зонах развития внутримассовой конвекции.

Рассмотрены технологические возможности организации службы прогнозов в Йемене на основе современных средств поставки метеорологической и спутниковой информации. Предложены альтернативные возможности пополнения метеорологической информации за счет учета косвенных характеристик и географических особенностей.

Приведен анализ урожайности и формирования влагозапаса в почвенном слое пастбищных угодий на территории Йемена. Исследована возможность применения модели прогноза урожайности (автор проф. Полевой А.Н.) для расчета роста биомассы пастбищ за время летнего муссона для территории Йемена. Предложен метод объединения модели прогноза урожайности с моделью долго-

срочного прогноза осадков над территорией Йемена и метод расчета количества грунтовых влагозапасов на основе прогностических данных по количеству осадков в период летнего муссона над южной Аравией. С помощью метода спектрального анализа влагозапасов пастбищ, позволяющего проводить трансформацию данных прогноза осадков в данные о грунтовых влагозапасах, позволяющий от последних перейти к расчету урожайности сухой массы.

Ключевые слова: конвекция, воволечение, инверсия, осадки, муссон, прогноз.

Moslah Mohmei Nagi Mobarz. Peculiarities of precipitations forming overe the Southern Arabia within the period of the Summer Monsoon. -

Manuscript. Thesis for degree of an academic degree of a candidate of geographical science by speciality 11.00.09. - meteorology, climatology, agrometeorology. The Odessa Hydrometeorological Institute, Odessa, 2000.

There is proved a possibility of making prognosis of precipitation over theSouthern Arabiafor the period of over two weeks on the ground of typification of the stages of development of the summer monsoon .New methods of long-term prognoses on the tropical zone in the areas of action of monsoon circulations are suggested. There are revealed types of development of circulation of atmosphere in light monsoon processes of a part of territories of the tropical zone. The influence of the weakened trade-winds of the Indian Ocean on formation of monsoon circulations in the Southern Asia has been found out. There are revealed the sources of entering of moisture supply for precipitations formation in the light monsoon climate of the Southern Arabia. A detailed analysis of geographical conditions of formation of meteorological conditions of Yemen was made. The principal synoptic processes over the Southern Arabia, particularly within the period of the summer monsoon, have been studied. Mechanisms of formation of precipitations over Yemen and factors, promoting their forming, have been considered in detail. The principal directions of transfer of cloud tracers to the territory of Yemen and their transformation in the foothills of the montain range of Jabel have been investigated.

The key words: convection, involvement, inversion, precipitations , monsoon, prognosis.