Семенова Ю.А.

Оценка годографов ветра для различных синоптических ситуаций
Семенова Юлия Александровна
Аспирант
Семенов Константин Александрович
Студент
Северо-Кавказский федеральный университет,
институт математики и естественных наук, Ставрополь, Россия
E-mail: [email protected]
Исследование взаимосвязи изменения профиля ветра с высотой и фактической
погоды является актуальной проблемой, решение которой может оказать существенную
роль, как в прогнозировании атмосферных явлений, так и в понимании причины их
возникновения. Несмотря на то, что на данный момент существует модель движения
воздуха в пограничном слое атмосферы с высотой (модель Экмана), существует
необходимость ее усовершенствования в связи тем, что в ней не учитывается различная
ориентация изобар и влажность воздуха. Нами были получены выражения для
составляющих скорости движения воздуха с высотой в случаях сухой и влажной
атмосферы с учетом различной ориентации изобар [1, 2]:
Для сухой атмосферы составляющие скорости равны:
u  u g 1  e kz coskz  v g e kz sin kz ,

v  v 1  e
 kz

coskz  u e
 kz
sin kz .
Для влажной атмосферы составляющие скорости равны:
uv  ugv 1  e  kz coskz  v gve  kz sin kz ,
g

1  e
g
 kz

coskz  u
 kz
v v  v gv
sin kz .
gv e
Проанализировав различные синоптические ситуации, для которых построен
годограф ветра, были сделаны следующие выводы:
1. Усиление ветра до неблагоприятных отметок стандартная спираль Экмана не
улавливает, полученная же нами достаточно точно характеризует данную
синоптическую ситуацию.
2. Оценивая годографы для различных синоптических ситуаций можно сделать
следующие выводы: при скоростях ветра 80-100 м/с на высотах можно ожидать
усиление ветра до неблагоприятных отметок; при скоростях – 120-200 м/с следует
ожидать опасные явления погоды (сильный ливень, очень сильный дождь), либо
комплекса метеорологических явлений (сильный дождь, ливень, град гроза и (или)
усиление ветра до 25 м/с).
Из выше перечисленных выводов следует, что теоретическая значимость работы
заключается в создании новой модели профиля ветра, более точно характеризующей
наблюдаемые на практике изменения ветра по высотам и изменения угла наклона к
параллели в зависимости от синоптической ситуации. В свою очередь практическая
значимость заключается в том, что полученные методы расчета скорости движения
влажного воздуха с учетом и без учета силы вязкого трения можно применять на
практике при прогнозировании, в частности при прогнозировании опасных и
неблагоприятных явлений погоды.
Работа выполнена под научным руководством доктора физ.-мат. наук, проф.
Закиняна Р.Г.
Литература
1. Семенова Ю. А. Изменение профиля ветра во влажной атмосфере //Двадцатая
всероссийская конференция студентов-физиков и молодых ученых – Екатеринбург –
Ижевск: Изд. АСФ России, 2014.- с. 483-485
2. Ю.А.Семенова, Р.Г. Закинян Исследование годографов ветра во влажной
атмосфере // Состав атмосферы. Атмосферное электричество. Климатические процессы.
Тезисы докладов 18-й Всероссийской школы-конференции молодых ученых /
Геофизическая обсерватория «Борок» – филиал Института физики Земли им. О.Ю.
Шмидта – Ярославль : Филигрань, 2014. – с. 98-100