Труды КНЦ вып.32 (ГЕЛИОГЕОФИЗИКА вып. 6/2015(32))

Ближайшие к полюсам узлы сетки отстоют от них по широте на половину шага. Сетка имеет 768 узлов по долготе и 384 узла по широте. Для численного решения системы уравнений использовалась явная разностная схема, детально описанная в работе [2] и хорошо себя зарекомендовавшая при расчетах динамики сложных трехмерных течений сжимаемого газа. Начальные и граничные условия Содержание водяных капель и микрочастиц льда в воздухе в начальный момент задавалось равным нулю во всей области моделирования. Начальная температура задавалась по эмпирической модели NRLMSISE-00. Начальная плотность водяного пара в узлах сетки задавалась равной 60 % от плотности насыщенного водяного пара при температуре в данном узле сетки. Значения начальной плотности воздуха на поверхности определялись по эмпирической модели NRLMSISE-00. Зависимость начальной плотности воздуха от высоты определялась из условия гидростатического равновесия. Скорость ветра в начальный момент полагалась равной нулю. На верхней и нижней границах области моделирования задавалось условие непротекания и Релеевское трение. Сила трения вычислялась по формуле: F = —рѵ - К тр г гор т р 9 где Ѵгор - вектор горизонтальной скорости; р - плотность; К - коэффициент поверхностного трения. Упрощенное описание радиационного нагрева атмосферы Используемый в модели упрощенный способ расчета нагрева/охлаждения атмосферы за счет поглощения/испускания электромагнитного излучения (так называемое релаксационное приближение) заключается в том, что мощность нагрева/охлаждения атмосферного газа в единице объема за счет поглощения/испускания электромагнитного излучения считается прямо пропорциональной отклонению температуры атмосферного газа от специально подобранной релаксационной температуры ТреіІ. Эта мощность вычисляется по формуле: ™ ,хс* 3 „ (трел( іЛ № ) - т ( іЛ Ш Q(t, h, Ф, Р ) = - Р Кпш— ------------- 777-------------, 2 'реп (k ) где t,h , ф,Р - время, высота, долгота, широта соответственно; Т/л1,л(/?) - зависящее только от высоты время релаксации. Релаксационная температура TpJ t , h , ф,Р) вместе со временем релаксации подбирается так, чтобы максимально приблизить значения мощности нагрева/охлаждения в единице объема Q к имеющимся экспериментальным данным. 141