Ідентифікація штормових зон по акваторії Чорного та Азовського морів
Фізико-математична модель штормових зон, яка базується на вихорових ланцюжках Кармана. Взаємозв’язок між даними, що отримуються за допомогою штучних супутників Землі, полями потенціалу швидкості вітру та функції струму, у випадках з морськими штормами.
Рубрика | География и экономическая география |
Вид | автореферат |
Язык | украинский |
Дата добавления | 23.11.2013 |
Размер файла | 70,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru
ОДЕСЬКИЙ ГІДРОМЕТЕОРОЛОГІЧНИЙ ІНСТИТУТ
11.00.09 - Метеорологія, кліматологія, агрометеорологія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата географічних наук
Ідентифікація штормових зон по акваторії
чорного та азовського морів
Конкін Володимир Васильович
Одеса - 1999
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Одеському гідрометеорологічному інституті
Міністерства освіти України
Науковий керівник
доктор фізико-математичних наук, професор
Єфімов Владислав Анатолійович,
Одеський гідрометеорологічний інститут,
професор кафедри теоретичної метеорології
та метеорологічних прогнозов
Офіційні опоненти:
доктор фізико-математичних наук, професор
Шнайдман Вольф Абрамович
Одеський гідрометеорологічний інститут,
завідувач кафедри геофізичної гідродинаміки і теорії клімату
кандидат географічних наук, доцент
Тихомірова Віра Олексіївна,
Херсонський державний аграрний університет,
зам.декана економічного факультету
Провідна установа:
Український науково-дослідний гідрометеорологічний
інститут Держкомгідромету, м. Київ
Захист відбудеться " 15 " квітня 1999 р. о 13 годині
на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 41.090.01
Одеського гідрометеорологічного інституту за адресою:
270016, м. Одеса, вул. Львівська, 15, ОГМІ
З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського
гідрометеорологічного інституту, м. Одеса, вул. Львівська, 15, ОГМІ
Автореферат розісланий 15 березня 1999 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Лобода Н.С.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. Такі метеорологічні явища, як посухи, паморозки, урагани, шторми, снігові замети, град та інші здійснюють великий вплив на роботу різних галузей економіки країни. Зокрема, урахування впливу небезпечних та особливо небезпечних метеорологічних явищ сприяє вирішенню задач забезпечення безпеки плавання суден, у протилежному випадку це спричиняє утрати цінної техніки, вантажів, загибелі людей.
Як відомо, найбільш складні метеорологічні умови спостерігаються в зонах атмосферних фронтів, з якими пов'язані штормові зони. Тому розв'язання задач виявлення місця розташування зон штормових струменів, оцінки тенденції їх розвитку, визначення кількісних та якісних характеристик параметрів в їх зоні викликає особливий інтерес. Розв'язок перелічених задач в оперативній прогностичній практиці на основі якісного аналізу стандартної аеросиноптичної інформації спряжено зі значними труднощами та неминуче пов'язано із суб'єктивізмом.
Крім того, на теперішній час у прогностичній практиці відсутні надійні методи прогнозу морських штормів. У цьому зв'язку, розробка об'єктивних кількісних методів ідентифікації штормових зон є актуальною проблемою.
Особливе значення досліджувана проблема має в умовах недостатньої освітленості акваторії морів та океанів гідрометеорологічною інформацією або її відсутності.
Питання які пов'язані з розробкою надійних методів ідентифікації зон штормових струменів, та оцінки тенденцій їх розвитку, досить актуальні у зв'язку з необхідністю виконання “Концепції національної системи гідрометеорологічного забезпечення безпеки судноплавства у внутрішніх та територіальних водах України, Азово-Черноморському басейні та інших районах Світового океану”.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження, що виконані в роботі, є самостійним розділом міжкафедральної держбюджетної теми: “Використання супутникової інформації та методів дистанційного зондування з ціллю гідрометеорологічного та екологічного забезпечення народного господарства”, яка включена до планів сумісної науково-дослідної роботи кафедр теоретичної метеорології та метеопрогнозів і військової підготовки Одеського гідрометеорологічного інституту.
Мета і задачі дослідження. Мета роботи пов'язана з розробкою концепції моделювання зон штормових струменів поблизу атмосферних фронтів, яка б дозволяла виявляти місце розташування морських штормів та прогнозувати тенденцію їх розвитку.
Для її реалізації необхідно було вирішити такі конкретні задачі :
розробити принципово нову фізико-математичну модель штормових зон, яка базується на вихорових ланцюжках Кармана;
використати сучасну методику Аракави для розрахунку “тяги” фронтів, тобто механізму втягування в хмарні ансамблі;
виявити взаємозв'язок між даними, що отримуються за допомогою штучних супутників Землі, полями потенціалу швидкості вітру та функції струму, у випадках з морськими штормами.
Наукова новизна одержаних результатів.Автором вперше запропоновано концепцію фізико-математичного моделювання зон штормових струменів, яка базується на ланцюжках Кармана, що ототожнюються зі слідом вихорової трубки циклону, а також розроблено принципову нову математичну модель штормів. штормова зона море
Запропонована концепція дозволила отримати ряд важливих результатів, що поглиблюють сучасне уявлення про механізм формування морських штормів.
Теоретичне та практичне значення одержаних результатів. Теоретична значення роботи визначається можливістю використання її основних положень при розробки сучасних прогностичних моделей. Практична значущість основних положень дисертації зводиться до можливості їх використовування в оперативній прогностичній практиці і штормовому попередженні про небезпечні та особливо небезпечні явища щодо гідрометеорологічного забезпечення плавання суден.
Розроблену схему об'єктивного аналізу штормових зон та рекомендовано до упровадження в оперативну практику гідрометеорологічного забезпечення військових підрозділів Міністерства Оборони України (Акти додаються).
Перевірка запропонованої фізично-математичної моделі на незалежному матеріалі переконливо свідчіть про її ефективність та надійність.
Особистий внесок здобувача. Автором вирішено такі задачі:
розроблена концепція моделювання зон штормових струмів;
створена принципово нова фізико-математична модель штормових зон, яка базується на вихорових ланцюжках Кармана та сучасній методиці Аракави;
визначено зв'язок між полями комплексного потенціалу швидкості вітру, функції струму та ідентифікацією штормових зон і прогнозом тенденції їх розвитку.
Апробація результатів дисертації. Основні результати доповідались на науковій конференції за підсумками науково-дослідних робіт в Одеському гідрометеорологічному інституті у 1997 році, та на Всеросійському симпозіумі з радіолокаційних досліджень природного середовища, якій відбувся у м. Санкт-Петербург (1997р.). Дисертаційну роботу обговорено та рекомендовано до захисту на розширеному науковому семінарі кафедри теоретичної метеорології та метеорологічних прогнозів у листопаді 1998 року.
Основні результати дослідження опубліковано у 3 статтях.
Структура та обсяг роботи. Дисертація складається з вступу, чотирьох розділів, висновків, списку використаних джерел. Загальний обсяг роботи на 114 сторінках машинописного тексту включає 18 рисунків, список використаних джерел з 74 найменувань.
Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 3 статті у наукових журналах, які рекомендовані ВАК України.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
У вступі обгрунтовується актуальність теми дисертації, сформульовано основні положення, що складають наукову новизну та предмет захисту.
У першому розділі приводиться аналіз основних факторів, які визначають клімат Чорного та Азовського морів, зроблено аналіз синоптичних процесів, які сприяють розвитку штормових вітрів і регенерації штормових циклонів. Одночасно з цім під час аналізу синоптичного матеріалу автором дисертації виявлено чотири основних типи штормів:
Шторм у північно-західній частині Чорного моря;
Шторм у південо-західній частині Чорного моря;
Шторм у південо-східній частині Чорного моря;
Шторм у Азовському морі.
Типові шторми поділяються на підтипи для теплого та холодного періоду року.
У третій частині першого розділу викладається фізична модель штормового струменю. Тут вперше пропонується принципово новий підхід до фізичного змісту механізму формування штормових зон, ідея повздовжньої та поперечної “тяги” атмосферних фронтів, які ототожнюються з подвійним вихоровим ланцюжком Кармана.
У другому розділі викладені теоретичні основи математичної моделі втягування повітряних мас в конвективні хмарні системи, що розташовані на фронтах штормових циклонів, які за допомогою методів теорії комплексного поля вітру, параметризуються формулою:
(1)
де:
- - циркуляція на вихорових елементах, що супроводжують конфігурації розташування фронту;
- - циркуляція на вихорових елементах вихорового ланцюжка фронту;
- - компоненти швидкості в зоні фронту;
- - комплексні координати вихорових елементів з циркуляціями ;
- - координата центра циклону;
- - комплексна координата всередині області рішення.
Вихорові елементи, що задані у формулі (1), визначають і спряжені з ними конвективні хмарні системи, що супроводжують фронти, які в теорії плоского поля можуть бути задані як диполь:
(2)
де:
- - комплексна швидкість за межами області рішення, яку зручно визначити однозначно по нормалі до ізоліній теплого сектора циклону за напрямком від нього;
- - кількість джерел маси в конвективних хмарних системах у координатах ;
- - координати хмар фронту з кількостями , нормованими на кутовий момент осі диполів з кутами розташування відносно осі у складі комплексної координати області рішення.
Баланс чисельності та циркуляцій у формулах (1) - (2) завжди дорівнює нулю.
Ці параметризації являються основою для рівнянь методу втягування:
(3)
де:
- кількість джерел маси за рахунок її горизонтальних притоків;
- кількість вихороджерел маси за рахунок відцентрових сил, що виникають у вихорових елементах ланцюжка Кармана і діють у вузькосмуговій ділянці фронтального поділу, або в інших областях, де можуть мати місце вихороджерела, наприклад, при огинанні потоком орографічних неоднорідностей;
- - координати фронту;
- - температури, що визначають стратифікацію.
Рівняння (3) доповнюється інтегральним рівнянням Аракави, яке описує “роботу” хмари, або, точніше, роботу сили плавучості. При цьому “робота” хмари дорівнює нулю, що можливо лише за умов компенсації вертикальних конвективних підйомів, нисхідними струменями навколишнього повітря. Тоді
.
В свою чергу:
.
де - потік маси біля підвалин хмар, який визначається величиною . Коли втягнення відсутнє, дорівнює нулю.
“Робота” хмарності, за рахунок компенсуючих низхідних потоків визначається рівнянням:
.
Таким чином, з урахуванням вище викладеного:
. (4)
Інтегральне рівняння (4) відносно функції розв'язується за заданими функціями ядра та . Ядро означає інтенсивність впливу хмар з характеристикою на хмару з характеристикою . Рівняння (4) можна представити у вигляді системи алгебраїчних рівнянь:
.
Рішення цієї системи дозволяє визначити значення на всьому інтервалі значень . Елементи матриці відомі за схемами дублетів, що визначають хмарні системи. У загальному випадку відповідає функції потенціалу швидкості , одержаної за теорією плоского поля у вигляді набору диполів, що характеризують хмарні системи в різних ситуаціях. Функція відповідає набору диполів з від'ємними моментами, які відображають реальну вагу опускання повітряних мас. Ясно, що припущення Аракави про рівність нулю повної “роботи” хмар надто модельне і годиться лише для моделі загальної циркуляції, а не для конкретних прогнозів. Тому і ядро і функція розраховуються за допомогою чисельних експериментів, а потім класифікуються за синоптичними ситуаціями.
Тому штормовий струмінь розраховується як результат складення швидкостей навкруг масо- вихороджерел як результат сумісної дії вихороджерел та втягнення.
У розділі III наводиться метод розв'язання системи рівнянь еквівалентно-баротропної моделі циклону, записаній в циліндричній системі координат:
; ; , (5)
де:
- складові швидкості вітру;
- кутова швидкість обертання Землі;
- прискорення сили тяжіння;
- перевищення висоти еквівалентного шару однорідної атмосфери;
.
Задача (5) вирішується за крайовими умовами:
; (6)
(7)
де:
- атмосферний тиск;
- густина;
- висота еквівалентного шару однорідної атмосфери для рівня, на якому відмічається максимальний розвиток фронтогенезу;
- висота рельєфу.
Умова (6) визначає збурення баротропного середовища за рахунок обтікання вітровими потоками рельєфу, в той час як умова (7) задає сумісний вплив атмосферного тиску і інтегральної дивергенції швидкості вітру на формування висоти вільної поверхні та додатково в ній враховано внесок адвекції.
Бокова крайова умова відповідає відсутності збурень на межі циклонічного утворення та частковому задовільненню умові:
. (8)
Розв'язання системи (5) - (6) представлено у вигляді:
(9)
де:
- є - ий корінь функції Бесселя , який безпосередньо пов'язаний з частотою ;
константи визначаються за початковою умовою при для функції .
Далі формулюється проблема стійкості рішення за формулою (2) в області рішення (9). Викладаються методи телескопізації рішення (9) на спектральний інтервал рішення (2).
У розділі IV викладаються методи розрахунку сил гідродинамічного тиску та головного моменту сил тиску. Комплексний тиск повітряного середовища на циліндр вихорової трубки визначається :
(10)
де - кут між елементом контуру та віссю . Цей кут визначає орієнтацію дублетів фронтального поділу в просторі. Головний момент сил тиску визначається за формулою:
(11)
Можна показати, що :
; . (12)
де - сумарні величини моменту диполів конвекції та вихороджерел на ділянці фронту. Формули (12) дозволяють оцінити сили зовнішнього тиску та головний момент на ділянці фронту, які можуть бути узгоджені з супутниковими фотографіями хмарності на фронтах.
Вектор , спряжений з головним вектором , повернутий відносно вектора комплексної швидкості , (в свою чергу спряженого з вектором швидкості ) на прямий кут, на що вказує множення на у правій частині формули для . Поворот здійснюється в напрямку, знак якого однаковий зі знаком циркуляції . Тоді - знак повороту зворотний знаку циркуляції.
У другій частині четвертого розділу представлено чисельні експерименти по апробації запропонованої у дисертації фізико-математичної моделі штормових зон. Представлено 5 найбільш характерних випадків зі штормами в різних районах Чорного та Азовського морів, та акваторії Чорного моря взагалі.
Надано характеристику синоптичних ситуацій з притягненням інформації з штучних супутників Землі та проведено порівняльний аналіз з полем функції струму та потенціалу швидкості.
Наприклад, у чисельному експерименті по моделюванню штормового струменю за 15.09.98р., глибокий циклон, з центром в районі Прибалтики, охоплює центральні та східні райони Європи, Україну, Кавказ, Чорне та Егейське моря, Балканський півострів.
На периферії цього циклону спостерігаються дві добре виражені улоговини, орієнтовані одна: на схід Чорного моря - Західний Кавказ; друга: на захід Чорного моря - Балканський півострів.
Вздовж осі витягнутих улоговин добре просліджуються фронтальні поділи з хвилями; біля вершин хвиль утворились окремі циклони в районі Мелітополя, Сочі, Північного узбережжя Егейського моря.
Тепла гілка полярного фронту від точки оклюзії на схід від Харкова проходить через Бердянськ до вершини хвилі в районі Сочі і через Сухумі, Єреван на південний схід. Холодний полярний фронт з хвилями проходить від точки оклюзії до вершини хвилі в районі Мелітополя, далі на північний захід Криму до вершини хвилі північніше Варни, далі через Болгарію на північне узбережжя Егейського моря і на південь Греції. Холодний фронт оклюзії проходить від точки оклюзії на північний захід, західніше Москви, до циклону над Прибалтикою. Арктичний фронт з хвилями від циклона над Прибалтикою проходить через Смоленськ, на схід від Києва до вершини хвилі в районі Чорнівців і далі на Бєлград, Турін.
Наведено результати розрахунку для даної синоптичної ситуації штормового струменю. Як видно, осередковий струминний потік над Азовським морем повністю відповідає реальності, аналогічна картина і над північчю Егейського моря. Точно виражені штормові струмені над Західною Україною і поблизу Туреччини з Кавказським узбережжям. Функція потенціалу показує тенденцію зміщення штормових струменів на південь в область розташованого там позитивного осередку потенціалу.
У дисертації представлено п'ять чисельних експериментів, які повністю охоплюють проблему моделювання штормів Чорного моря: в них присутній типовий шторм над Азовським морем; шторм в північно-західній частині Чорного моря; шторм біля узбережжя Кавказу; шторм в протоках та, накінець, шторми за всім периметром Чорного моря одночасно.
Виявлено, що функція струму точно описує штормовий потік, якщо він стійкий в розв'язанні моделі всього циклону.
Висновок. У дисертації основний висновок полягає в тому, що градієнтне поле циклону формується механізмом втягнення повітряних мас у хмарні системи фронтів, утворюючи тим самим зони збільшених градієнтів в тих частинах циклону, де цей механізм діє найбільш активно.
Фронти здійснюють поздовжню “тягу” волого- і теплозапасу вздовж лінії фронту. Теплий фронт здійснює вихорову та конвективну “тягу” від центра циклону до периферії; холодний фронт в початковій стадії здійснює вихорову тягу від периферії до центра циклону, потім при розвитку на ньому конвективних хмарних систем здійснює тягу від центра до периферії. “Тяга” від центра до периферії носить загальний характер для обох фронтів в внаслідок утворюючого її відцентрового прискорення.
Фронти моделюються вихоровими ланцюжками Кармана з додаванням хмарних механізмів втягнення через дублети. Ланцюжки Кармана, що мають, відповідно до теорії Кармана, прямолінійну форму, можуть бути приведені до відомої за супутниковою інформацією про хмарність реальної конфігурації шляхом конформного відображення. Якщо інформація про реальну конфігурацію фронту відсутня, то викривлення лінії фронту може бути розраховане за внутрішнім кінетичним тиском та обертальним моментом. Ці характеристики розраховуються за інформацією про поле розрахункової швидкості за моделлю циклону. Модель циклона носить скоріше діагностичний, ніж прогностичний характер внаслідок своєї лінійності та баротропності.
Розрахункове поле потенціалу швидкості має прогностичне значення, тому що вказує тенденцію зміни швидкості вітру на прогностичному часовому інтервалі. Однак, часовий інтервал прогнозу за полем потенціалу не повинен перевищувати інтервал між строками спостережень.
Стійкість фронтальних систем за часом перевіряється по співпаданню полів комплексного потенціалу швидкості, одержаних з теорії плоского поля за рішенням рівнянь моделі циклона та допомогою ряда Фур'є-Бесселя.
Проведені чисельні експерименти з моделювання динаміки усіх типів штормів над Чорним морем доказали прогностичні здібності запропонованого в роботі методу, який, окрім того, дає можливість розрахувати поле вітру за миттєвою фотографією хмарності із супутника.
Параметризація полюсів теорії плоского поля за методом Аракави необхідна, якщо алгоритм методу дешифрування супутникової інформації включено до більш детальної схеми прогнозу, де враховані бароклінні ефекти і можна дешифрувати структуру конвективних хмар. У більш простій постановці моменти диполів і значення циркуляцій у вихороджерелах можуть бути задані одноманітно вздовж лінії фронтів, але з поворотом осі диполів холодного фронту на 900 по відношенню до теплого фронту.
Можна зробити додатковий висновок, що відцентрова тяга вологозапасу фронтів компенсує зворотний цикл кутового моменту з півночі на південь та доповнює, тим самим, схему вологообігу.
Весь комплекс методів, викладений у роботі, зручний як допоміжний засіб синоптика в разі розрахунку штормових умов за додатковою інформацією із супутника, а також може бути використаний як додатковий метод обробки супутникової інформації про хмарність для розрахунку поля вітру.
СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ
Ефимов В.А., Кивганов А.Ф., Глушков А.В., Ефимов А.В., Конкин В.В., Петерсон В.Б., Петерсон О.В. Прогноз штормов и нажимного ветра по акватории Чёрного моря // Метеорология, климатология и гидрология.- 1995.- Вып.35.- С.3-20.
Ефимов В.А., Конкин В.В. Аналитическое представление струи штормового ветра и его применение в морских прогнозах // Метеорология, климатология и гидрология. - 1995. - Вып.35. - С. 20-26.
Ефимов В.А., Конкин В.В., Петерсон В.Б., Петерсон О.В. Метод спектральной телескопизации // Метеорология, климатология и гидрология. - 1995. - Вып.35. - С. 27-32.
АНОТАЦІЯ
КОНКІН В.В. Ідентифікація штормових зон по акваторії Чорного та Азовського морів. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук по спеціальності 11.00.09 - метеорологія, кліматологія, агрометеорологія. - Одеський гідрометеорологічний інститут, Одеса, 1999.
Дисертація присвячена розробці принципово нової фізичної моделі штормових зон.
В роботі вперше запропонована фізична модель штормових зон, яка основана на ланцюжках Кармана. Розроблена методика діагнозу морських штормів, що базується на новій фізико-математичній концепції, сучасній методиці Аракави з використанням інформації зі штучних супутників Землі. Основні результати роботи знайшли використання в оперативній прогностичній діяльності метеорологічних підрозділів, можуть стати основою для розробки більш доскональних гідродинамічних моделей.
Ключові слова: атмосферний фронт, гідродинамічна модель, морський шторм, ланцюжки Кармана.
КОНКИН В.В. Идентификация штормовых зон по акватории Чёрного и Азовского морей. - Рукопись.
Диссертация на соискание учёной степени кандидата географических наук по специальности 11.00.09 - метеорология, климатология, агрометеорология. - Одесский гидрометеорологический институт, Одесса, 1999.
В работе рассмотрены географические и метеорологические условия Черноморско-Азовского бассейна, способствующие развитию штормовых ветров и регенерации штормовых циклонов. В результате анализа аэросиноптического материала получены четыре основных типа штормов:
шторм в северо-западной части Чёрного моря;
шторм в юго-западной части Чёрного моря;
шторм в юго-восточной части Чёрного моря;
шторм в Азовском море,
которые, в свою очередь, подразделяются на подтипы для тёплого и холодного периода года. А так же учитывались подтипы с регенерацией и без неё, или состояние затухающего шторма. Кроме того, типовые ситуации дополняются подтипами по скорости смещения, по траекториям штормовых циклонов.
В дополнительный пятый тип следует отнести циклоны восточного побережья Чёрного моря, например, сток горно-долинных ветров с Кавказского хребта.
К шестому типу, относится обширный циклон, занимающий всю акваторию Чёрного моря.
Далее в диссертации рассматривается физическая модель штормового потока, где впервые предложен принципиально новый подход к физическому содержанию механизма формирования штормовых зон, идея продольной и поперечной “тяги” атмосферных фронтов, которые отождествляются с двойными вихревыми цепочками Кармана.
В качестве базовой используется апробированная гидродинамическая теория атмосферных фронтов в виде двойной цепочки Кармана, включающая наличие вихреисточников и дублетов, разработанная профессором ЕФИМОВЫМ В.А., его учениками в том числе и автором. Используя математический аппарат функции комплексной переменной, построен обобщённый комплексный потенциал скорости, сопряжённой с эквивалентно-баротропной гидродинамической моделью циклонического вихря. В результате, при заданных координатах и параметрах цепочек Кармана, вихреисточников и дублетов, рассчитываются пространственные поля функции тока и потенциала скорости. Функции тока позволяют идентифицировать штормовые струи в зоне атмосферных фронтов, а потенциал скорости - тенденцию развития этих штормовых зон. Цепочки Кармана, соответственно его теории, имеют прямолинейную форму, но путём конформного преобразования с использованием спутниковой информации об облачности, могут быть приведены к реальной конфигурации. Если информация о реальной конфигурации фронта отсутствует, то искривления линии фронта могут быть рассчитаны по внутреннему кинетическому давлению и обратному моменту. Эти характеристики рассчитываются по информации о поле расчётной скорости по модели циклона. Модель циклона носит скорее диагностический, чем прогностический характер, в силу своей линейности и баротропности.
Расчётное поле потенциала скорости имеет прогностическое значение, потому что указывает тенденцию изменения скорости ветра на прогностическом часовом интервале. Однако часовой интервал прогноза по полю потенциала не должен превышать интервал между сроками наблюдений.
Устойчивость фронтальных систем во времени проверяется по совпадению полей комплексного потенциала скорости, полученных из теории плоского поля решением уравнений модели циклона с помощью рядов Фурье - Бесселя.
Новым в этом подходе является дополнительное привлечение метода Аракавы для расчёта “тяги” фронтов, то есть механизма привлечения в облачные ансамбли, а так же рассмотрен вопрос устойчивости и регенерации штормовых струй.
В заключении работы приведены численные эксперименты по апробации предложенной в диссертации физико-математической модели штормовых зон. Представлены пять наиболее характерных случаев с штормами различных районов Чёрного и Азовского морей, по всей акватории Чёрного моря, дана характеристика синоптических ситуаций с применением информации с искусственных спутников Земли и проведен сравнительный анализ с полем функции тока и потенциалом скорости.
Ключевые слова: атмосферный фронт, гидродинамическая модель, морской шторм, цепочки Кармана.
KONKIN V.V. Identification of the storm zones on the water areas of the Black and Azov Seas. - Manuscript.
The dissertation for the search of the academic degree of the candidate of geographic sciences by speciality 11.00.09 - meteorology; climatology; agrometeorology .- The Odessa Hydrometeorological institute, Odessa, 1999.
The thesis is devoted to development of new physical and mathematical model of storm zones connected to atmospheric fronts.
The offered model of storm zones is based on the theory of Karman's line-ups. The technique of the diagnosis of marine storm basing on a Arakava's modern technique with application of an information from the artificial satellites of the Earth is developed. The main outcomes of the work have found a use in the operating practical activity of meteorological subdividings of the Ministry of the defense and can become a basis for development of the more modern hydrodynamic models .
Key words: atmospheric fronts; hydrodynamic model; sea storm; Karman's line-ups.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Визначення поняття моря та перелік його відмінностей від океану. Генезис та аналіз сучасного екологічного стану Червоного та Чорного морів, порівняльна характеристика їх рельєфу дна, берегів, кліматичних особливостей, основних властивостей води та біоти.
курсовая работа [53,8 K], добавлен 02.03.2010Аналіз парадинамічних взаємодій між портовою і морською акваторіями, інфраструктурою і підхідними морськими каналами з акваторією Азовського моря. Виявлення особливості відображення результатів взаємодії у ландшафтній структурі території та акваторії.
статья [2,7 M], добавлен 11.09.2017Вивчення фізико-географічних умов Уральської гірської країни, яка є природною межею між двома частинами світу - Європою та Азією. Взаємозв’язок між геологічною будовою та формами рельєфу. Опис кліматичних умов території, сучасного стану ландшафтів Уралу.
курсовая работа [926,8 K], добавлен 17.10.2010Україна має вигідне географічне положення. Вона є країною Центральної і Східної Європи, має сім сусідів із цих же регіонів, широкий вихід до двох морів. Загальна протяжність сухопутних кордонів України. Їх доступність з погляду фізико-географічних умов.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 06.09.2010Загальне поняття про цунамі. Історія дослідження та основні причини виникнення цунамі. Шкала для цунамі, складена англійським сейсмологом Н.Н. Амбрейсизом. Способи попередження катастрофи. Комплексна характеристика цунамі, фізико-математична основа хвиль.
контрольная работа [28,2 K], добавлен 23.11.2010Економічна характеристика Луцького району, його заповідний фонд, природні умови та ресурси. Соціально-економічні особливості розвитку землекористувань. Оцінка виробничого потенціалу. Характеристика сільськогосподарських угідь Романівської сільської ради.
курсовая работа [48,0 K], добавлен 18.01.2013Структура та методи оцінки природно-ресурсного потенціалу. Особливості просторового розміщення ресурсного потенціалу країни. Проблеми ресурсоспоживання та ресурсозбереження. Головні проблеми щодо ефективного використання рекреаційних ресурсів України.
контрольная работа [28,3 K], добавлен 15.07.2009Оцінка природо-ресурсного потенціалу Миколаївської області, аналіз її трудового потенціалу. Міжнародні транспортні коридори, які проходять через територію Миколаївської області. Основні напрямки і перспективи соціально-економічного розвитку області.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 13.10.2012Планетарні характеристики, які вплинули на еволюцію живої й неживої речовини на Землі. Сучасні подання про внутрішню будову Землі. Земна кора: положення, хімічний склад, термічний режим, літочислення. Тектонічні процеси, що формують земну кору.
реферат [27,7 K], добавлен 07.06.2010А. Вагнер - основоположник теоретичної географії. Значення глобуса як основної форми графічного подання Землі. Поверхневий погляд на карту Землі, використання лінійки. Спостереження за положенням полюсів планети. Карта глобального Кільцевого Розламу.
реферат [25,6 K], добавлен 07.06.2010Причини зростання кількості дорожньо-транспортних пригод в Україні, шляхи їх усунення та вплив на безпеку дорожнього руху технічного стану вулиць та доріг. Взаємозв’язок туризму в Україні та області з рівнем ДТП. Робота з пішоходами та дітьми.
дипломная работа [1,0 M], добавлен 17.05.2009Проблема еволюції біосфери. Напрями дослідження біосфери Землі. Теорія спонтанного зародження, панспермії, стаціонарного стану. Точка зору креационістів та еволюціоністів. Поява людини. Подальший розвиток біосфери. Розвиток біологічних знань. Біоетика.
дипломная работа [42,0 K], добавлен 23.01.2009Дослідження компонентної, функціональної, територіальної і організаційної структури природно-ресурсного потенціалу. Аналіз рівня забезпеченості України традиційними видами корисних копалин. Особливості використання лісових, водних, рекреаційних ресурсів.
контрольная работа [27,7 K], добавлен 19.10.2012Географічне положення Австралії, геологічна будова та корисні копалини. Характеристика клімату, рельєфу, ґрунтів, води, рослинності та тваринного світу країни. Ландшафти та фізико–географічне районування. Основні екологічні проблеми країни.
курсовая работа [310,1 K], добавлен 16.01.2013Фізико-географічна характеристика озер та внутрішніх вод Північної Америки. Гідроресурси озер та проблеми їх забруднення, рекомендації для покращення екосистем. Озера - зона акумуляції мінеральних і органічних речовин (типово озерні корисні копалини).
курсовая работа [341,9 K], добавлен 09.04.2009Значення і місце природних ресурсів у формуванні економічного потенціалу країни. Особливості компонентної структури, розміщення потенціалу, спеціалізація галузей Бразилії. Проблеми ресурсозабезпеченості та перспективи відтворення природних ресурсів.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 08.07.2012Схили як нахилені ділянки земної поверхні, сформовані в результаті ендогенних і екзогенних процесів як на суші, так і на дні морів і океанів: аналіз видів, знайомство з головними морфологічними класифікаціями. Характеристика осипних та лавинних схилів.
реферат [32,1 K], добавлен 05.03.2016Загальна характеристика та особливості формування природно-ресурсного потенціалу Луганського регіону, існуючі проблеми та шляхи їх вирішення. Характеристика складу населення Луганської області, її трудовий потенціал та можливості працевлаштування.
контрольная работа [30,1 K], добавлен 08.05.2009Екологія. Екологічні проблеми. Проблеми екологічного забруднення в Україні. Шляхи їхнього вирішення. Забруднення навколишнього середовища відходами, викидами, стічними водами. Проблема Азовського моря. Складна радіаційна ситуація.
реферат [19,7 K], добавлен 30.11.2006Розміщення Кримських гір на півдні Кримського півострова, їх безпосереднє прилягання до глибоководного Чорного моря. Географія Кримських гір, їх геологічна історія та клімат. Роль гір у формуванні водних ресурсів усього Криму. Природні комплекси Криму.
презентация [5,1 M], добавлен 08.04.2012