Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Современное состояние вопроса 9
1.1. Распространение инверсий в зимнее полугодие над Европейской территорией СССР 10
1.2. Исследования зависимости процесса образования инверсий от различных факторов 15
1.3. Прогноз стратификации температуры воздуха 24
Глава 2. Применение метода дискриминантяого анализа для расчета инверсий температуры в пограничном слое атмосферы 30
2.1. Исходные данные 30
2.2. Предварительный выбор предикторов 31
Адвективная инверсия 34
Инверсия оседания 37
Инверсии, связанные с притоками тепла.. 40
2.3. Процедура просеивания 50
2.4. Расчет уравнений дискриминаятной функции... 54
Глава 3. Расчет наличия или отсутствия инверсии в пограничном слое атмосферы 59
3.1. Построение уравнений дискриминаятной функции по расширенной выборке 59
3.2. Просеивание предикторов с помощью метода пошаговой линейной регрессии 71
3.3. Выбор прогностических уравнений для определения наличия или отсутствия инверсии
3.4. Применение полученных уравнений для 80 альтернативного прогноза инверсии
Глава 4. Расчет некоторых характеристик приподнятой инверсии и связанных с ней явлений погоды... 85
4.1. Раочет толщины слоя инверсии 85
4.2. Расчет подынверсионных осадков, формирующихся в пограничном слое атмосферы в холодный период года 90
Заключение 102
Литература 105
- Исследования зависимости процесса образования инверсий от различных факторов
- Предварительный выбор предикторов
- Просеивание предикторов с помощью метода пошаговой линейной регрессии
- Расчет подынверсионных осадков, формирующихся в пограничном слое атмосферы в холодный период года
Введение к работе
Структура пограничного слоя атмосферы существенно влияет на динамику атмосферы в целом: через этот слой осуществляется тепловое и динамическое взаимодействие и обмен влагой между свободной атмосферой и подстилающей поверхностью. При наличии в пограничном слое инвероии температуры масштаб турбулентности мал, преобладают нисходящие вертикальные движения. Устойчивые слои воздуха препятствуют распространению количества движения, тепла, влаги и всякого рода примесей по вертикали. Под ними накапливаются водяной пар, различные примеси, создаются благоприятные условия для образования тумана, низкой облачности, подынверсионных осадков.
Изучение инверсии в диагностическом аспекте как физического явления представляет определенный интерес для решения целого ряда научных и практических задач (построение модели пограничного слоя атмосферы, прикладные задачи строительной климатологии, авиационной метеорологии, изучение загрязнения атмосферы и т.д.).
Правильный альтернативный прогноз инверсии в пограничном слое атмосферы - одна из предпосылок успешного прогноза отдельных метеоэлементов и опасных явлений погоды (температуры воздуха, осадков, тумана, заморозков, гололеда, опасных условий загрязнения атмосферы и др.). До настоящего времени не было создано надежного способа прогноза инверсий темпера- туры в пограничном слое атмосферы. Поэтому синоптики вынуждены были решать вопрос о формировании и разрушении инверсий на основе качественных оценок результатов радиозондирования и других исходных материалов.
Тонкие слои приподнятых инверсий в значительной степени определяют динамику пограничного слоя. В свою очередь, структура инверсии, в частности, толщина устойчивого слоя, зависит от термодинамических характеристик атмосферы. Закономерности, связывающие толщину слоя инверсии с этими характеристиками, изучены недостаточно.
Зимой в антициклонических полях осадки часто обусловлены наличием подынверсионной облачности в пограничном слое атмооферы. Этот вид осадков относится к разряду наиболее трудно прогнозируемых явлений погоды. Успешность расчета факта и количества подынверсионных осадков в значительной мере зависит от способа расчета вертикальных скоростей воздуха в пограничном слое. Таким образом, изучение инверсий температуры пограничного слоя атмосферы в диагностическом и прогностическом аспектах - актуальная задача, имеющая практическое значение.
Цель данной работы заключалась в разработке методики прогноза наличия и вида инверсии на основе материалов, имеющихся ежедневно в распоряжении синоптика, а также способа расчета некоторых наиболее важных характеристик инверсий и связанных с ними явлений погоды для Европейской территории СССР.
В работе были поставлены следующие задачи.
Изучение условий, благоприятных для образования зимних инверсий температуры в пограничном слое атмосфери над Европейской территорией СССР.
Получение количественных закономерностей между существованием инверсий и основными факторами, его определяющими.
Создание на основе полученных закономерностей метода альтернативного прогноза инверсий с использованием синоптического материала, имеющегося в распоряжении прогнозиста.
Разработка методики расчета толщины слоя приподнятой инверсии.
Сравнительный анализ трех различных способов расчета вертикальных скоростей пограничного слоя атмосферы для прогноза подынверсионяых осадков.
Поставленные задачи решались статистическими методами, так как их применение позволяет провести более полный учет факторов, определяющих существование инвероии, и объективным путем оценить степень влияния отдельных факторов и их комплекса на исследуемое явление. Предварительный выбор факторов, определяющих процесс развития инверсии, проводился на основе анализа физических закономерностей, описываемых уравнением притока тепла, так как предметом исследования является аномальное распределение температуры по вертикали в пограничном олое атмосферы. Просеивание и окончательный выбор предикторов проводились на основе методов дискриминантного анализа и пошаговой линейной регрессии. Для установления эмпирико-статистических закономерностей между выбранными предикторами и наличием инверсии использовалась линейная схема дискрими-нантного анализа. Для расчета толщины слоя приподнятой инверсии применен метод множественной линейной регрессии.
Работа состоит из введения, четырех глав и заключения.
Во введении обосновывается актуальность темы, излагается цель работы, кратко описывается содержание глав и основные методы исследования.
Б первой главе рассматривается пространственно-временная изменчивость инверсий на Европейской территории СССР, влияние отдельных факторов на процесс формирования и развития инверсий температуры воздуха, оцениваются имеющиеся в литературе методы прогноза этого явления.
Во второй главе апробируется методика дискриминантного анализа применительно к прогнозу наличия и отсутствия приземных и приподнятых инверсий пограничного слоя атмосферы по выборке за один сезон.
Третья глава посвящена построению уравнений дискрими-нантной функции по расширенной выборке. Наряду с методом дискриминантного анализа для выбора оптимальных предикторов применялся также метод пошаговой линейной регрессии. Оценивается оправдываемоетъ полученных прогностических уравнений на зависимом и независимом, а также на прогностическом материале.
В четвертой главе разрабатывается способ определения толщины слоя инверсии путем построения уравнения множественной линейной регрессии. Оценивается применение трех различных методов расчета вертикальных скоростей пограничного слоя атмос- феры для расчета подынверсионных осадков, приводится сравнительная оценка оправдываемоети расчета осадков с учетом вертикальных движений, рассчитанных различными методами.
В заключении сформулированы основные выводы и результаты работы.
Исследования зависимости процесса образования инверсий от различных факторов
Атмосферные процессы представляют собой результат действия большого числа факторов. Поэтому для изучения закономерностей интересующего нас процесса необходимо рассмотреть влияние отдельных факторов, оценить степень влияния каждого из них. Существует ряд работ, в которых уделено внимание изучению связи инверсий температуры воздуха с различными параметрами атмосферы.
Работы / 11,69,70 / посвящены исследованию синоптических условий существования инверсий на Европейской территории СССР. В / II / по данным самолетного зондирования за 1953-1957 гг. на станции Внуково анализируются значения повторяемости приземных и приподнятых инверсий от общего числа наблюдений при различных синоптических ситуациях. Найдено, что повторяемость приземных инверсий в стационарных циклонах зимой больше, чем при других синоптических ситуациях. Повторяемость приподнятых инверсий в декабре и январе при стационарных антициклонах несколько уменьшается (за счет увеличения повторяемости приземных инверсий). В / 69 / по данным самолетного зондирования на станции Долгопрудное за холодные периоды 1954-1955 гг. рассматривается повторяемость типов температурного профиля в нижнем 500-метровом слое атмосферы (приземная инверсия, приподнятая инверсия, безынверсионное состояние) при различных синоптических ситуациях (антициклоническое поле, циклоническое поле, промежуточное поле). Под промежуточным барическим шлем подразумевается переход от циклонической кривизны изобар к антициклонической.
В работе сделаны следующие выводы. 1. Приземным инверсиям в большинстве случаев соответствует антициклоническое поле. 2. В циклонах в нижнем 500-метровом слое инверсии отсутствуют, за исключением случаев непосредственного прохождения фронтов. 3. Основным условием существования приподнятых инверсий является промежуточное барическое поле. Однако после более полного исследования зависимости типа стратификации температуры воздуха от барического поля / 70 / вывод о том, что приподнятые инверсии наблюдаются в промежуточных барических полях, не подтвердился. Оказалось, что при антициклояическом поле наиболее часто наблюдаются приземные инверсии (61$ случаев). Повторяемость безыяверсионного состояния составила 31$, а на долю приподнятых инверсий приходилось лишь 8$.
При циклоническом поле различие в повторяемости безынверсионного состояния и приземных инверсий оказалось невелико: 44 и 38$ соответственно. При промежуточном барическом поле, наоборот, повторяемость приземных инверсий составила 47$, а безынверсионного состояния - 37$. На долю приподнятых инверсий приходилось 18$ при циклоническом поле и 16$ при промежуточном барическом поле. Необходимо отметить, что использованное разделение синоптических ситуаций на типы условно, так как в основе его нет какого-либо объективного (количественного) критерия.
Ряд работ / 12-14 / посвящен исследованию связи инверсий температуры с направлением ветра. Согласно / 28 /, большинство инверсий в северо-восточных районах Европейской территории СССР наблюдается при вторжении холодных сухих воздушных масс из Арктики с северными, северо-восточными потоками, когда устанавливается безоблачная погода, которая способствует увеличению эффективного излучения подстилающей поверхности. Б западных и юго-западных районах Европейской территории СССР преобладают адвективные инверсии, связанные с южными и юго-западными ветрами. Согласно работе / 15 /, в январе в северных и западных районах Европейской территории СССР инверсии наблюдаются при южном ветре, на юго-западе - при восточном ветре. С удалением от моря приземные инверсии чаще наблюдаются при южном и юго-западном ветрах. В Минске 23$ всех инверсий также связаны с ветрами этих направлений. В центральной части Европейской территории СССР влияние различных циркуляционных процессов (циклонических и антициклонических) равновероятно / 35 /. Поэтому выделить преобладающее в период инверсии направление ветра трудно. В табл.1.3 / 15 / приведена повторяемость приземных инверсий при различных направлениях ветра и при штиле. В холодную половину года над Европейской территорией СССР преобладает западный перенос, увеличивается циклоническая деятельность. В центральной части Европейской территории СССР преобладают юго-западные, западные и южные ветры.
Предварительный выбор предикторов
Необходимым этапом в решении задачи анализа и прогноза инверсии температуры воздуха является исследование значения различных факторов для формирования и развития этого явления и предварительный отбор основных факторов, которые оказывают на него непосредственное влияние. Статистические методы прогноза основываются не на причинно-следственных связях, а на качественных закономерностях различных метеорологических явлений, полученных из опыта. Дискриминантяый анализ позволяет отобрать то рациональное, что заложено в заранее выбранных предикторах. Поэтому отбор потенциальных предикторов должен основываться на глубоком физическом анализе рассматриваемого процесса. Механизм, вызывающий изменение стратификации температуры в пограничном слое атмосферы, в целом сложен. В образовании инверсий играют роль как макро-, так и мезомас-штабные процессы. При выборе предикторов для расчета факта и вида инверсии температуры воздуха необходимо тщательно проанализировать связь инверсий температуры с синоптической ситуацией, рассмотреть основные факторы, влияющие на процесс формирования инверсий согласно уравнению притока тепла, так как, изучая условия образования и развития инверсий температуры, следует иметь в виду температурную неоднородность пограничного слоя атмосфери.
Согласно І уководству по краткосрочным прогнозам погоды / 66 / изменение температуры воздуха в каждой точке пространства описывается уравнением притока тепла. В зависимости от распределения изменений температуры воздуха на разных высотах происходит изменение ее стратификации. Рассмотрев изменения температуры на поверхностях Земли, 925 и 850 гПа, можно приближенно оценить изменение стратификации температуры воздуха в пограничном слое атмосферы. Запишем уравнение притока тепла с учетом главных членов / 16 /
Согласно определению С.П.Хромова / 76 / адвективная инверсия - инверсия температуры, связанная с переносом (адвекцией) теплого воздуха на более холодную подстилающую поверхность и с охлаждением нижнего слоя воздуха. Одной из основных причин изменения стратификации температуры воздушной массы являются различия термической адвекции по высоте / 42 /. Введем обозначение - (и «г— +tf QH J- О- и рассмотрим, как адвективные изменения температуры воздуха на поверхностях Земли ( &0 ), 925 гПа и 850 гПа ( Q.g и С1 ) влияют на изменение стратификации температуры пограничного слоя атмосферы.
Таким образом, основными факторами образования адвективной инверсии в пограничном слое атмосферы являются адвективные изменения температуры на поверхностях Земли, 925 и 850 гПа и приток тепла за счет турбулентного теплообмена воздуха с подстилающей поверхностью. Изменения температуры за счет горизонтального движения воздуха особенно велики (10 за 12 час и более) на периферии термически асимметричных циклонов и антициклонов. На рис.2.2 и 2.3 приведены примеры адвективных инверсий при различных синоптических ситуациях.
Инверсия оседания Инверсия оседания - инверсия температуры в свободной атмосфере (особенно часто в нижних 2 км), возникшая в результате медленного нисходящего движения (опускания, оседания) и растекания воздушных слоев / 76 /.
Из определения следует, что возможность образования инверсий оседания характеризует слагаемое П в уравнении (I). Согласно уравнению, изменения температуры воздуха, описываемые слагаемым П, зависят от величины и знака вертикальной скорости ( Z ) и начальной стратификации температуры в атмосфере / 56 /.
Просеивание предикторов с помощью метода пошаговой линейной регрессии
Описанная в главе 2 процедура просеивания дает достаточно хороший результат, но не является оптимальной, так как подробно проанализированы лишь 10 предикторов / 72 /. Поэтому наряду с использованием расстояния Махаланобиоа для просеивания предикторов в качестве контрольного применялся метод пошаговой линейной регрессии / 2 /.
На каждом шаге добавляется по одному предиктору в порядке их значимости, и всякий раз при этом оценивается уравнение регрессии. Статистической характеристикой, определяющей эффективность набора независимых переменных как предикторов, служит множественный коэффициент корреляции. Оптимальный вектор -предсказатель выбирается так, чтобы множественный коэффициент корреляции был как можно больше, а число переменных - как можно меньше при условии, что добавление оставшихся переменных не улучшает значимо предсказание зависимой переменной.
В результате применения двух различных методов для окончательного выбора предикторов получены две пары уравнений диокриминантной функции: (3.1) и (3.4) для разделения по выборкам U+B) и С - (случаи с инверсией от безынверсиояных) и (3.2) и (3.5) - для разделения по выборкам А и (В+С) - (случаи с приземной инверсией от случаев с приподнятой).
Как видно из сравнения уравнений (3.1) и (3.4), характер барического поля К , разность адвективной температуры воздуха на уровнях земной поверхности и 925 гПа ( ТНо - Тн9 ), скорость ветра у поверхности Земли ( U0 ), вертикальные движения на верхней границе пограничного слоя атмосферы ( f ) входят в оба уравнения, причем коэффициенты при одинаковых предикторах равны или близки по значению. Вместо направления ветра на уровне 925 гПа ( д )» входящего в уравнение (3.1), в уравнение (3.4) входит средний вертикальный градиент температуры в нижних 500 м атмосферы ]j .
При сравнении уравнений (3.2) и (3.5) отметим, что скорость ветра у поверхности Земли ( U0 ) и разность адвективной температуры на поверхностях Земли и 925 гПа ( ТИ0-ТН9) входят в оба уравнения. Вместо градиента геопотенциала HQ Q (cvtGuaHg ), входящего в (3.2), в (3.6) входит о/ аЛ И9. Кроме того, в уравнении (3.2) в качестве предикторов используются вертикальные движения воздуха на верхней границе погра - 75 яичного слоя атмосферы ( Т ) и лапласиан температуры у поверхности Земли ( ДТ0 ), а в уравнении (3.5) - адвективное изменение температуры на поверхности Земли ( 8та ) и тип барического поля ( К ). Эти различия обусловлены тем, что в основе двух применяемых методов просеивания заложены различные статистические критерии.
Выбранные предикторы довольно хорошо отражают основные особенности процесса образования и развития инверсий. Рассмотрим вклад каждого слагаемого в уравнения (3,1) и (3.4). Тип барического поля К характеризует синоптическую ситуацию. Это слагаемое входит в оба уравнения со знаком плюс. Возрастание К (изменение оиноптической ситуации от циклонического поля к антициклоническому) приводит к увеличению L1 и, следовательно, к увеличению вероятности образования инверсий. Действительно, в антициклонах вероятность образования инверсий больше, чем в циклонах. Второе слагаемое - разность ( ГН0 - Тн9 ) - характеризует изменение стратификации за счет адвекции температуры на поверхностях Земли и 925 гПа. Согласно указанным уравнениям, если у поверхности Земли адвективное значение температуры меньше, чем на ATg25» то вклаД этого слагаемого положителен (-(ТНо Тн9) 0)« Описанное распределение адвекции температуры с высотой способствует образованию инверсии. Из уравнений (3.1) и (3.4) следует, что значение Ц прямо пропорционально скорости ветра. Очевидно, это связано с тем, что при разделении случаев с инверсией от безынверсионных в класс наличия инверсии включались случаи с приподнятыми инверсиями, которые могут наблюдаться как раз тогда, когда достаточно сильный ветер у поверхности Земли препятствует образованию приземных инверсий. Нисходящие движения ( Т о ) дают положительный вклад в L1 , то есть способствуют образованию инверсий. Это соответствует физической закономерности образования инверсий оседания. Вклад этого фактора, как видно из уравнений (3.1) и (3.4), невелик ( кт - 0,001). Очевидно, это связано с тем, что % играют роль лишь при образовании инверсий оседания. В образовании же инверсий других видов их роль пренебрежимо мала. Направление ветра на поверхности 925 гПа отражает влияние различных синоптических процессов на образование инверсии. Фактический вертикальный градиент в нижних 500 м за 12-24 часа до рассматриваемого срока является характеристикой инерционности инверсии, у 0 (инверсия в предыдущий срок) дает положительный вклад в Ц V 0 (безынверсионное состояние в предыдущий срок) - отрицательный. Действительно, для зимы характерно сохранение инверсии в дневные часы и большая продолжительность инверсий. Уравнения (3.2) и (3.5) служат для разделения случаев с приземной инверсией от случаев с приподнятой. Поэтому тип барического поля К здесь не является основным предиктором. Он входит лишь в уравнение (3.5) с небольшим коэффициентом (-к к = 0,014). Как известно, основным предиктором при разделении приземных инверсий от приподнятых является скорость ветра у поверхности Земли, так как этот фактор оказывает наибольшее влияние на величину коэффициента турбулентности. В слое 0-200 м при скоростях ветра 4-6 м/с инверсия разрушается, так как интенсивный турбулентный перенос способствует увеличению вертикального градиента температуры, а в вышележащих слоях может сохраниться. Знак U0 в уравнениях соответ-ветствует описанной закономерности образования приподнятой инверсии: чем больше скорость ветра, тем больше его вклад в образование приподнятой инверсии ( L2 0 ). Интенсивность турбулентного обмена в вышележащих слоях определяется изменением скорости ветра с высотой. Поэтому в уравнения (3,2) и (3.5) входят ycad Нg nQtadHg , характеризующие скорость ветра на поверхностях 925 и 850 гПа.
Влияние скорости ветра на изменение коэффициента турбу лентности с высотой уменьшается, поэтому шхісІМ8 и ул Шд входят в уравнение (3.2)и (3.5) с меньшим весом, чем U0 Разность ( Тно ТИ9 ) входит в эти уравнения со знаком ми нус. Если в верхнюю часть слоя Земля - 925 гПа поступает бо лее теплый воздух, чем у поверхности Земли, то есть (Тно-тнд) о, этот фактор способствует образованию приземной инверсии. Ад вективное изменение температуры воздуха у поверхности Земли вносит небольшой вклад в изменение Lz ( h = 0,01). Этот фактор имеет значение не во всех случаях, а лишь при значи тельной адвекции тепла. Адвекция тепла у поверхности Земли ( С&Та_)о 0 ) способствует образованию приземной инверсии. Это соответствует физическим закономерностям, описываемым уравнением притока тепла. Слагаемое, содержащее вертикальные движения, дает отрицательный вклад в L2 при восходящих движениях ( ТГ 0 ). Lr 0 соответствует приподнятой инверсии.
Расчет подынверсионных осадков, формирующихся в пограничном слое атмосферы в холодный период года
Основываясь на альтернативном прогнозе инверсии и имея данные о величине вертикальной скорости воздуха в пограничном слое атмосфері, можно рассчитать и некоторые явления погоды, связанные с наличием инверсии.
Зимой над Европейской территорией СССР в антициклонических полях осадки часто обусловлены наличием подыяверсион-ной облачности в пограничном слое атмосферы. Этот вид осадков относится к разряду наиболее трудно прогнозируемых явлений погоды. Формирующиеся в пограничном слое атмосферы осадки не учитываются при расчете их количества по общеизвестной формуле А.Ф.Дюбюка / 37 / Здесь Q - количество сконденсированной влаги; О - массовая доля влаги при максимальном насыщении; О. - ускорение силы тяжести; р - давление; t - время.
В работах / 9,10,60 / специально разрабатывалась методика расчета подынверсионных осадков. Для формирования этого вида осадков основным процессом является охлаждение воздуха у поверхности Земли, развитие инверсии температуры и лажнос-ти в нижнем слое тропосферы и конденсация водяного пара под слоем инверсии.
В зависимости от интенсивности процесса трансформации воздушной массы и распространения его по вертикали конденсация водяного пара может происходить как в самом нижнем слое (туман), так и на некоторой высоте (слоистая облачность). При этом большое значение играет турбулентный и лучистый теплообмен воздуха. Однако процесс образования тумана и слоистой облачности, из которой выпадают слабые моросящие осадки, происходящий в нижних слоях тропосферы, совершается во взаимодействии с процессами в верхних слоях тропосферы. Образовавшаяся в результате излучения и турбулентного обмена нижняя облачность разрушается полностью или частично, если при этом в верхних слоях тропосферы развиваются большие нисходящие движения от не с та ционарнос ти.
То есть в случаях интенсивного антициклогенеза, когда скорость нисходящих вертикальных движений достигает значительных величин, наблюдается обычно ясная погода. Подынверсион-ная облачность, дающая слабые моросящие осадки, наблюдается обычно в разрушающихся или меняющихся по интенсивности антициклонах, когда скорости вертикальных движений малы по величине и могут быть любого знака.
Количество осадков, выпадающих из облаков пограничного слоя, в среднем не превышает 2 мм за 12 часов. Анализ неоправдавшихся оперативных прогнозов осадков для района Москвы / 10 / показал, что в холодное время года примерно половина их приходится на случаи выпадения осадков из низких облаков пограничного слоя атмосферы.
В данной работе для расчета количества подынверсионных осадков с заблаговременностью 24 часа из архива дат с инверсиями было выбрано 100 случаев с осадками. Материал подбирался таким образом, чтобы по возможности выделить в чистом виде осадки, обусловленные подынверсионной облачностью. Синоптические ситуации выбранных случаев в основном соответствовали западной периферии разрушающихся антициклонов, а также обширным областям повышенного давления (рис.4Л).
Расчет производился для Москвы за отдельные месяцы холодных сезонов I979-I98I гг. За основу была принята методика прогноза осадков, формирующихся в пограничном слое атмосферы, изложенная в Методических указаниях / 9 /.
Для определения Т и Т в начальной и конечной точках траектории воздушной частицы на поверхностях Земли и 850 гПа по исходной и прогностической картам строятся прогностические 24-часовые траектории / 50,66 /. Затем вычисляется величина C = _(rc[)+8bL9jH рассчитываются прогностические вертикальные движения на поверхности 925 гПа 925 И 850 » где С 350 пРгностические вертикальные движения на поверхности 850 гПа. По значениям С и Т? с помощью графика (рис.4.3) определяется возможность конденсации водяного пара в пограничном слое атмосферы. Если конденсация возможна, по этому же графику определяется величина вертикальной скорости, приводящей к образованию осадков -ТГК . В соответствии со значениями Т и Тк определяется количество подынверсионных осадков Q по графику (рис.4.4).
По способу А.Г.Тарнопольского и В.А.Шнайдмана / 74 / для расчета вертикальных движений на верхней границе пограничного слоя атмосферы. Метод основан на учете динамического и термического взаимодействия подстилающей поверхности и натекающего потока, стратификации температуры пограничного слоя, термической адвекции температуры воздуха и эффекта вращения Земли. Замкнутая система уравнений для описания пограничного слоя атмосферы включает уравнения движения, баланса кинетической энергии турбулентности и скорости диссипации в тепло, полуэмпирические соотношения для коэффициента турбулентности и вертикального профиля градиента температуры.
В данной работе . Т : рассчитывались с некоторыми упрощениями. Чтобы избежать громоздких вычислений, вклад интег - 99 рального вектора ускорения не учитывался. Согласно / 74 /, вклад этого фактора невелик, и в первом приближении им можно пренебречь. Так как рассматривалась сравнительно небольшая территория, расчет проводился без учета изменения параметра Кориолиса с широтой.
Для исследуемых случаев наибольшая оправдываемоеть расчета количества осадков получена при использовании формул (4.7) для определения вертикальных скоростей пограничного слоя атмосферы. Оправдываемость прогноза подынверсионных осадков при использовании этого способа расчета вертикальной скорости оказалась на 4-6$ больше, чем при использовании двух других способов. Очевидно, это связано с тем, что уравнения получены для пограничного слоя атмосферы с учетом завихрен - 101 ности вектора приземного тангенциального трения и горизонтальной неоднородности высоты верхней границы пограничного слоя атмосферы.
На основании проведенного исследования можно сделать вывод о том, что при прогнозе инверсии для расчета количества подынверсионных осадков по методике / 9 / следует использовать формулы (4.7) для определения вертикальных скоростей пограничного слоя атмосферы.
