Введение к работе
Актуальность те:^. исследования:
В кастолмзз вре:.*л значительно возрос интерес к пслэдсвакип федкей стгсс^зри (С/.). Прегдэ всего ото обусловлено юобюдгпгостыэ оцекгд влляхля вариаций солнечной активности а антропогенних воздействий на кл:;г.зт. Кроїла того, учет процессов, іроисходіадпх в СЛ, вег.:зн для повышения качества прогнозов погоды гредкей и большой заблаговрсізенностп, так как дяка:.:нческоз ззаизюдайствие !.:з~ду тропосферой п СА :іо;:єт оказывать существенное злплнпе на варіантні тропосферной іяф; гулянии с зреіізнгжа іасстаСазгл от кєсколькг.:' дней до нескольких иесяцев.
Оснозным у.етодом теоретпчесзмго исследования СА является численное моделнроЕснтіе общей іирісуляция, которое НЄЕ03Ц0ГН0 без детального исследования физических процессов, определяющих цинаїзічаскЕй п тепловой рееты СА. При этой особый интерес тредставляет аналлз ролл различного рода волновых движений, в той тесла внутренних гравитационных волн (ВГВ), солнечных тзркіческих ірилпвоз, планетарных волн в форідфовзкии териодинаиическогэ репшз СА. Зарождаясь в основной в тропосфере п стратосфере п распостраняясь в верхние слои, указанные типы волн под влияние'.: различных диссипативных иехакизхов п благодаря каюлодовону иелмюйкоиу взаимодействии способны оказывать существенное влияние ка крутюиасштабную ідф;^ляцна и газовый состав атмосферы.
Для учета ВГВ-зйектов в коделях обеей циркуляции СА иароко используются различного рода параметризации процессов разрушения п диссипации ВГЗ. Основная сложность использования подобгах параметризаций состоит в задании спектра ВГВ.
Одщщ из путей решения этой проблемы является использование эмпирически определенных спектров источников ВГВ. Однано, несмотря на быстро растущее число экспериментальных данных, относящихся к процессам генерации ВГВ, в настоящее время нельзя говорить о достижении достаточно высокой степени адекватности эипирическкпх моделей источников ВГВ.
Другой подход предполагает использование теоретических посылок для определения спектра источников ВГВ. При этой спектр источника ищется как решение некоторой обратной задачи. Исследования российских и зарубежных ученых СЕпдетельствуют о
-і
плодотворности такого подхода. Однако, в настоящее время не существует достаточно хорош обоснованной и завершенной методики решения данной задачи.
В связи с этим весьма актуальной представляется задача разработки методов определєгеїл параметров спектра ВГБ в райках второго из указании подходов. Полученные спектралыше характеристики ВГВ могут бить использовани для учета БГБ-зКіектов при моделировании термодинамического реапма средней атмосферы.
Целью работа является моделирование процессов, протекающие в средне;! атмосфере для изучения влияния БГВ на термодинамический режим и определения параметров спектра ВГВ.
Для достижения нсставлешюй цели необходимо Сило решть сладукгяс задачи:
I.Проанализировать состояние проблемы моделирования влияния ВГВ на ерещ'лзоналышй термодинамический ромш и проблемы задания спектра БГВ при проведений этого моделирования;
2. Разработать модель средиазональной циркуляции на высотах ыезосферы и нижней термосферц, учитиваидую притоки тепла и импульса за счет разрушения и диссипации ВГВ; 3.Разработать модель приливних дашкешіп. на указанных высотах;
4. Разработать метод оценивания влияния вариаций параметров
спектра ВГВ на термодинамический ре:а:м средней атмосферы;
5. Разработать метод определешя параметров спектра ВГВ;
6. Провести численные зкеперітменти для оценки качества
разработанных моделей;
7. На основе анализа результатов численных экспериментов оцеїшть
качество предлагаемых методов и разработанных моделей.
Научная новизна роботы состоит в том, что впервые разработаны численные модели и комплекс программ, которые позволяют решить задачу определения параметров спектра ВГВ, включая метод оценивания влишия вариаций параметров спектра ВГВ на термодинамический рским СА и метод определения параметров спектра БГВ. Получены оценки параметров спектра ВГВ. Разработана квазидвумершя модель среднеэональной циркуляции t позволяющая оперативно производить оценки чувствительности к волновым эффектам.
Практическая значимость работы
Подученные в диссертационной работе результаты иогут быть использованы для учета ВГВ-зффектов при моделировании общей
(яркуляшл средней атіюефзрн. Численные модели, реализованные в інде комллекса програм для ЭЕМ, прииекпиы длл анализа и штерпрзтацки дашых наблюдений о ВГВ, а тэкг.е для исследования ілшшия ЕГВ на тершдглшютесхип ре:ж: средней атмосферы. Основные положення, выносите на защиту
Модель среднезоналыю;.: циркуляции, учитывающая притоки тепла а ігаульса за счет разрушения и диссипации ВГВ;
Метод оценивания влияния вариаций параметров спектра ВГВ на гермодннаилческиЯ реши средней атмосферы;
Метод определения параметров спектра ЕГВ.
Апробация работа
Материалы длссертаца.1 докладывались и обсуждались на имущих :емпнарэх, проводимых на кафедре геофкзическогообеспеченая ВКККИ ш.Л.Ф.Корейского, на кафедре метеорологических прогнозов РГГМИ. Толучегоше в ходе исследования результаты были включены в ответы ю НИР "Спуск" п "Денетра" РГПЛІ. Структура и объем диссертация.
Диссертация состоит пз введения, трех глав а заключения гбьемои 165 страниц машинописного текста а содержат 4 таблицы, 29 жсунков, список цитируемой, литературы из 192 наименований-
