Техника и методика геофизического эксперимента : сборник научных трудов / Рос. акад. наук, Кол. науч. центр, Поляр. геофиз. ин-т. – Апатиты : [б. и.], 2003. – 194 с.

В.И.Демин ОЦЕНКА ВЕРТИКАЛЬНО ГО ПРОФИЛЯ ОЗОНА И СКОРОСТИ Е ГО РАЗРУШ ЕНИЯ НА ПОДСТИЛАЮЩЕЙ ПОВЕРХНОСТИ ПО ДИНАМИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ПРИЗЕМНОГО СЛОЯ Для изучения метеорологической составляющей вариаций приземного озона и оценки интенсивности химических реакций его поступления необходимо знать вертикальный профиль концентрации [0 3]. Однако непосредственное измерение концентрации на разных уровнях сопряжено с техническими сложностями, а главное - требует большого количества измерительной аппаратуры. Предлагаемый ниже метод основан на модели приземного слоя, широко применяемой в метеорологии и гидромеханике. В основе модели лежит экспериментально подтвержденное подобие профилей основных метеорологических параметров. Для описания физических процессов, протекающих в приземном слое, обратимся к теории подобия Монина-Обухова (Монин, Яглом. 1965, 1967; Обухов, 1988). В этой модели предполагается что все характеристики турбулентности в температурно-стратифицированной среде зависят, прежде всего, от турбулентных потоков количества движения т и тепла Р, плотности воздуха р, параметра плавучести ^ и параметра шероховатости подстилающей поверхности Z0. Поскольку в условиях развитого турбулентного обмена на достаточном удалении от слоя шероховатости процессы молекулярного переноса пренебрежимо малы по сравнению с турбулентными, молекулярные константы в рассмотрение не вводятся. Нижней границей применимости теории подобия Монина-Обухова является уровень Z0, определяемый как высота, на которой скорость ветра вследствие взаимодействия воздушного потока с подстилающей поверхностью обращается в нуль. Ниже Z0 не сохраняется постоянство турбулентных потоков, условием чего является само выделение приземного слоя. Таким образом, параметр шероховатости служит началом отсчета. Делается естественное предположение, что шероховатость не влияет на форму вертикальных профилей метеорологических параметров, т.е. явно не сказывается на безразмерных производных по вертикали, однако непосредственное значение скорости ветра (а также температуры, влажности и т.д.) на той или иной высоте, зависящее от начала отсчета, является функциями параметра шероховатости. Введем некоторые характерные масштабы (Обухов, 1988): 165