ეკოლოგიურად აქტუალური ზოგიერთი მეზომეტეოროლოგიური პროცესის რიცხვითი მოდელირება

Abstract

დასმულია და ამოხსნილია რიცხვითი მეთოდების საშუალებით ატმოსფეროს მეზომეტეოროლოგიური სასაზღვრო ფენის (ამსფ) 2-განზომილებიანი (x-z ვერტიკალურ სიბრტყეში) არასტაციონარული ამოცანა. მასში გათვალისწინებულია ეკოლოგიურად მეტად აქტუალური ისეთი პროცესები, როგორიცაა ღრუბლისა და ნისლის განვითარების სრული ციკლი და აეროზოლის გავრცელება ამსფ-ის თერმოჰიდროდინამიკის ფონზე. მოდელირებულია რიგი ანომალიური მეტეოპროცესებისა: ფენა ღრუბლისა და რადიაციული ნისლის ერთ-დროული არსებობა; ფენა ღრუბლისა და რადიაციული ნისლის გართიანებული ვერტიკალური კომპლექსი; დღე-ღამურად “უწყვეტი” ღრუბლიანობა; ნოტიო პროცესების ანსამბლი, კერძოდ, ერთდროულად იმიტირებულია ჯერ სამი ღრუბელი და ნისლი, რომელიც შემდგომ ტრანსფორმირდება 4 ღრუბლად. ახლებურადა გვაქვს გააზრებული ჰორიზონტალური და ვერტიკალური ტურბულენტობის როლი ტროპიკული ციკლონისა და ტორნადოს ჩამოყალიბებასა და ნოტიო პროცესების ურთიერთტრანსფორმაციაში. შესწავლილია რიგი მეტეოპარამეტრების გავლენა აეროზოლის გავრცელებაზე. გარდა ამისა, კომპიუტერული რეალიზაციის სტადიაზეა მიყვანილი ისეთი ამოცანები, როგორიცაა ამსფ-ის “მეორადი” დაბინძურება (უკვე დალექილი აეროზოლის ატაცება და განმეორებითი გადატანა); ღრუბლისა და ნი-სლის საზღვრებზე არსებული “გამოციების” გათვალისწინება; ღრუბლის ჩრდილის გავლენა ამსფ-ის პროცესებზე; ქვეფენილის რთული ტემპერატურული არაერთგვაროვნების გათვალისწინება.

It is put and solved numerically 2- dimentional (in a vertical plane x-z) a non-stationary problem about a mesometeorological boundary layer of atmosphere (MBLA). In it ecologically such actual processes, as a full cycle of development of a cloud and a fog and aerosol distribution are considered against of MBLA thermohydrodynamics. A number of abnormal meteoprocesses is simulated: Simultaneous existence of a stratus cloud and radiation fog; An incorporated vertical complex of a stratus cloud and radiation fog; Daily continuous overcast; Ensemble of humidity processes, particularly, three clouds and a fog which then were transformed to four clouds are simultaneously simulated. To the new the role of horizontal and vertical turbulence in formation of a tropical cyclone and a tornado and in mutual transfor-mation of humidity processes are considered. Influence of some meteoparameters on aerosol distribution is investigated. Besides, such problems are resulted in a stage of computer realisation, as "secondary" pollution MBLA (capture already sediment-ed aerosols and its repeated carrying over); the account of cooling process, available on cloud and fog border; influence of cloudy shades on MBLA processes; the account of difficult temperature heterogeneity of an underlying surface.

Поставлена и решена численно 2-хмерная (в вертикальной плоскости x-z ) нестационарная задача о мезометеорологичес-ком пограничном слое атмосферы (МПСА). В ней учитываются экологически такие актуальные процессы, как полный цикл развития облака и тумана и распространения аэрозоля на фоне термогидродинамики МПСА. Смоделирован ряд аномальных метеопроцессов: одновременное существование слоистого облака и радиационного тума-на; объединённый вертикальный комплекс слоистого облака и радиационного тумана; обложная облачность; ансамбль влажностных процессов, в частности, одновременно имитированы три облака и туман, которые затем трансформирова-лись в четыре облака. Поновому рассмотрена роль горизонтальной и вертикальной турбулентности в формировании тропического циклона и торнадо и во взаимной трансформации влажностных процессов. Исследовано влияние ряда метеопараметров на распро-странение аэрозоля. Кроме этого, к стадии компьютерной реализации приведены такие задачи, как «вторичное» загрязнение МПСА (захват уже осаждённой аэрозоли и её повторный перенос); учёт выхолаживания, имеющееся на границе облака и тумана; влия-ние облачных теней на процессы МПСА ; учёт сложной температурной неоднородности подстилающей поверхности.