Вестник Кольского научного центра РАН. 2018, № 3.

НАУКИ О ЗЕМЛЕ DO I: 10.25702/KSC.2307-5228.2018.10.3.93-101 У Д К 551.513:551.515.2 Ч ИСЛЕННО Е МО ДЕЛИРО ВАНИЕ Ц И Р К У Л Я Ц И И Н ИЖ Н Е Й И СРЕДНЕЙ А Р К Т И Ч Е С КО Й А ТМ О СФ Е РЫ И ВЛИ ЯН ИЯ Н А НЕЕ ГО РНЫ Х М АССИВО В Ш П ИЦ БЕР ГЕНА * И. В. Мингалев, К . Г. Орлов, В. С. Мингалев ФГБНУ «Полярный геофизический институт», г. Апатиты Аннотация Циркуляция арктической нижней и средней атмосферы исследуется при помощи негидростатической математической модели, разработанной ранее в Полярном геофизическом институте. Используемая математическая модель основывается на численном решении системы уравнений газовойдинамики в слое, окружающем Землю глобально и простирающемся от ее поверхности до высоты 75 км. Математическая модель позволяет рассчитывать зависящие от времени трехмерные распределения газодинамических параметров атмосферы. Результаты расчетов показали, что рельеф планеты, в частности горные массивы Шпицбергена, должен оказывать заметное влияние на циркуляцию арктической нижней и средней атмосферы. Ключевые слова: арктическая атмосфера, циркуляция атмосферы, математическое моделирование. NUMERICAL MODELING OF THE CIRCULATION OF THE ARCTIC LOWER AND MIDDLE ATMOSPHERE AND ITS DEPENDENCE ON THE SVALBARD'S MOUNTAINS Igor V. Mingalev, Konstantin G. Orlov, Victor S. Mingalev Polar Geophysical Institute, Apatity Abstract The circulation of the arctic lower and middle atmosphere is studied with the help of the non-hydrostatic mathematical model, developed earlier in the Polar Geophysical Institute. The utilized mathematical model is based on the numerical solution of the system of gas dynamic equations in the layer surrounding the Earth globally and stretching from its surface up to the altitude of 75 km. The relief of a planet is taken into account by the applied mathematical model. The mathematical model produces three-dimensional time-dependent distributions of the gas dynamic parameters of the atmosphere. To investigate the influence of the relief of a planet on the circulation of the arctic lower and middle atmosphere, calculations were made for two distinct cases. The relief of the planet was taken into account for the first case. Unlike, the Earth’s surface was assumed to be smooth for the second case. Simulations were performed for the winter period in the northern hemisphere (January). Simulation results indicated that the relief of the planet, in particular the Svalbard’s mountains, have to influence conspicuously on the circulation of the arctic lower and middle atmosphere. Keywords: arctic atmosphere, atmospheric circulation, mathematical modeling. Введение Для исследования динамики атмосферы в последние годы, наряду с теорией и экспериментом, стал успешно применяться метод математического моделирования. Несколько математических моделей общей циркуляции земной атмосферы было разработано в разных *Работа выполнена при частичной поддержке гранта РФФИ№ 18-29-03022. ВЕСТНИК Кольского научного центра РАН 3/2018 (10) 93