Оценка прогностических возможностей вертикальных движений воздуха

Леонид Мусамудинович Акимов; Евгений Леонидович Акимов

doi:10.17308/geo/1609-0683/2024/2/81-89

Леонид Мусамудинович Акимов Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-0749-1976
Евгений Леонидович Акимов Воронежский государственный университет https://orcid.org/0000-0003-4909-4290

DOI: https://doi.org/10.17308/geo/1609-0683/2024/2/81-89

Ключевые слова: лапласиан, геопотенциал, вертикальные движения воздуха, сдвиг, первый естественный синоптический район, экваториальная зона Северного полушария

Аннотация

Цель – исследование асинхронных связей момента инерции барицентрического вращения Солнца и лапласианов давления над ограниченной территорией северного полушария при запаздываниях от 0 до 60 лет для составления долгосрочного прогноза интенсивности и направленности вертикальных токов, определяющих устойчивость атмосферы. Материалы и методы. Использовались данные реанализа ERA-40 Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды ежедневных значений геопотенциальных высот на поверхности 1000 гПа за период наблюдений с 1948 по 2018 гг. Основные методы исследования – графоаналитический и физико-статистический. Применялся метод корреляционного анализа момента инерции барицентрического вращения и лапласианов давления в узлах сетки. Результаты и обсуждение. Исследованы особенности корреляционных связей полей вертикальных токов с моментом инерции барицентрического вращения Солнца и выявлена их временная динамика. Обнаружено, что наилучшая корреляция лапласианов с моментом инерции в полярных широтах при сдвиге 29-32 года, в умеренных широтах величина запаздывания составляет 25-27 лет. Отмечено, что наиболее тесные связи наблюдаются в зимний период. Летом теснота связи незначительная и носит очаговый характер. Выводы. Установлена тесная связь между моментом инерции с лапласианом, которая по абсолютной величине местами превышает 0,6, свидетельствующая о существенном влиянии гравитационных сил на вертикальные движения воздуха и происходящие процессы в атмосфере.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.

Биографии авторов

Леонид Мусамудинович Акимов, Воронежский государственный университет

кандидат географических наук, доцент, заведующий кафедрой природопользования факультета географии, геоэкологии и туризма

Евгений Леонидович Акимов, Воронежский государственный университет

кандидат географических наук, доцент кафедры природопользования факультета географии, геоэкологии и туризма

Литература

1. Акимов Л. М. Анализ вертикальных движений воздуха над Атлантико-Европейским сектором // Географический вестник, 2021, № 2 (57), с. 96-109.
2. Акимов Л. М., Акимов Е. Л. Оценка роли метеорологических условий в формировании аэротехногенного загрязнения городской среды // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 2023, № 3, с. 68-78.
3. Акимов Л. М., Акимов Е. Л. Пространственно-временные закономерности формирования аэротехногенного
загрязнения атмосферы в условиях вертикальной «неустойчивости» в Центральном Черноземье // Известия Дагестанского государственного педагогического университета. Естественные и точные науки, 2023, т. 17, № 2, с. 11-22.
4. Акимов Л. М., Задорожная Т. Н. Методика прогноза суточной продолжительности инверсионной облачности, способствующей загрязнению воздушной среды в пункте Воронеж // Вестник Воронежского государственного университета. Серия: География. Геоэкология, 2013, № 1, с. 200-205.
5. Алоян А. Е. Моделирование динамики и кинетики газовых примесей в атмосфере. Москва: Наука, 2005. 400 с.
6. Байдал М. Х. О временной сопряженности некоторых климатических характеристик с внешними факторами // Труды ВНИИГМИ МЦД, 1987, вып. 141, с. 23-28.
7. Белязо В. А. Планетные циклы в колебаниях атмосферной циркуляции и их проявление в некоторых процессах Арктики // Труды ААНИИ, 1999, т. 441, с. 46-51.
8. Берлянд М. Е. Прогноз и регулирование загрязнения атмосферы. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. 272 с.
9. Богданов М. Б. Сурков А. Н. О возможности влияния движения Солнца относительно центра масс Солнечной системы на изменение климата // Известия Саратовского университета, 2004, т. 4, вып. 1-2, с. 146-148.
10. Бусингер Дж. А. Основные понятия и уравнения. Атмосферная турбулентность и моделировании распространения примесей. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1985. 338 с.
11. Бялко А. В. Релаксационная теория климата // Успехи физических наук, 2012, т. 182, № 1, с. 111-116.
12. Воробьев В. И. Синоптическая метеорология. Ленинград: Гидрометеоиздат, 1991. 616 с.
13. Груза Г. В., Петросянц М. А. О роли орографии в энергетическом состоянии атмосферы // Труды САНИГМИ, 1965, вып. 29 (38).
14. Дюбюк А. Ф. К вычислению вертикальных скоростей по полю давления // Труды НИУ УГМС, 1947, сер. II, вып. 24.
15. Зверев А. С. Синоптическая метеорология и основы предвычисления погоды. Ленинград: Гидрометеорологическое издательство, 1968. 776 с.
16. Малинин В. Н. Радикевич В. М., Гордеева С. М., Куликова Л. А. Изменчивость вихревой активности атмосферы над Северной Атлантикой. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 1996. 172 с.
17. Матвеев Л. Т. Условия образования и эволюции облаков под влиянием вертикальных токов и турбулентного обмена // Известия АН СССР. Серия геофизическая, 1961, № 1, с. 130-140.
18. Сидоренков Н. С. Атмосферные процессы и вращение Земли. Санкт-Петербург: Гидрометеоиздат, 2002. 366 с.
19. Шерстюков Б. Г. Динамическая синхронизация колебаний климата океана с барицентрическим движением Солнца // Известия Российской академии наук. Серия географическая, 2021, т. 85, № 3, с. 380-391.
20. Sidorenkov N. S. The interaction between Earth's rotation and geophysical processes. Weinheim, WILEY-VCH Verlag GmbH and Co. KGaA, 2009. 305 p.
21. Physical Sciences Laboratory. – URL: https://psl.noaa.gov/cgi-bin/db_search/DBListFiles.pl?did=192&tid=89260&vid=14 (accessed 09.01.2023). – Text: electronic.