Труды КНЦ вып.38 (ГЕЛИОФИЗИКА вып. 4/2016(38))

Результаты, полученные при одном таком сочетании, приведены на рис. 2. На верхней панели этого рисунка дана начальная форма выпуклого участка ВЗК в области моделирования. Результаты моделирования показали, что форма начального возмущения ВЗК в виде выпуклых участков существенно влияет на процесс зарождения крупномасштабных горизонтальных вихрей в земной тропосфере в области внутритропической зоны конвергенции. В этой области при возникновении выпуклых участков ВЗК длиной 800-1000 км, в которых центральная линия зонального течения ВЗК при возрастании долготы отклоняется по широте более чем на 300 км, в течение примерно 1-2 суток может сформироваться один циклонический вихрь, вихревая пара циклон- антициклон, а также два и даже три циклонических вихря. Горизонтальные размеры этих вихрей составляют порядка 600 км, скорость ветра в них может достичь значений 15-20 м/с. Главной физической причиной формирования крупномасштабных вихрей является развитие неустойчивости сдвигового течения воздушных масс в районе ВЗК при возникновении возмущений в виде выпуклых участков ВЗК. Такие возмущения, как правило, регулярно появляются в ВЗК над Африкой в период с июля по сентябрь. Из-за развития неустойчивости формируются крупномасштабные горизонтальные вихри. Дальнейший разгон вихрей происходит за счет энергии, выделяющейся при конденсации водяного пара в восходящих потоках воздуха. Описанный механизм позволяет по обнаружению выпуклых участков ВЗК при помощи спутниковых наблюдений прогнозировать зарождение тропических циклонов, которые в последующем могут развиться в ураганы. Разработанная в ПГИ глобальная модель общей циркуляции атмосферы Земли Созданная сотрудниками ПГИ модель общей циркуляции атмосферы Земли основана на численном решении полной системы уравнений газовой динамики на трехмерной пространственной сетке с разрешением по горизонту 0.47°. В этой модели учитываются несферичность поверхности Земли и ее рельеф, а также отличие поля тяготения Земли от сферически симметричного поля. В настоящей версии модели используется упрощенный способ расчета скорости нагрева-охлаждения атмосферы за счет поглощения-испускания электромагнитного излучения (так называемое релаксационное приближение). Главное внимание уделяется процессам формирования и эволюции крупномасштабных сдвиговых течений в нижней тропосфере, а также процессам развития возмущений в этих течениях, которые приводят к разрушению сдвиговых течений и формированию крупномасштабных циклонических вихрей. Данная модель построена c учетом фазовых переходов водяного пара в микрокапли воды и частицы льда и с учетом оседания этих капель и частиц льда в поле силы тяжести. Описание подобной модели для ограниченного участка земной поверхности подробно изложено в работе [1]. Область моделирования простирается от поверхности до высоты 95 км на полюсах и до 75 км — на экваторе. В этой модели используется регулярная пространственная сетка в сферических координатах. Шаги сетки составляют 0.47° по горизонту и 200 м — по высоте. Сетка имеет 768 узлов по долготе и 384 — по широте. Для численного решения системы уравнений использовалась явная разностная схема, детально описанная в работе [17] и хорошо себя 120