Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

МОДЕЛЬНАЯ ОЦЕНКА ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ОБСТАНОВКИ КОМПАНЕНТОВ ПРИРОДНОЙ СРЕДЫ С УЧЕТОМ АТМОСФЕРНЫХ ПРОЦЕССОВ

Айдосов А. , Айдосов Г. А., Заурбеков Н. С.,

2.1. Основные уравнения динамики реальной атмосферы

По мере развития мощности ЭВМ появляется возможность вводить в численные модели физические факторы, приближающие их к условиям реальной атмосферы. Поэтому введем в модели механизм фазовых переходов воды в атмосфере, параметризации явлений подсеточного масштаба в прогностических моделях, детальный учет процессов в планетарном пограничном слое, влияние радиационных и турбулентных переносов энергии на развитие крупномасштабных процессов, учет геофизических свойств Земли и целого ряда других явлений [12–301].

Моделирование реальной атмосферы с применением уравнений гидротермодинамики требует привлечения влажности как одного из важнейших параметров природы. Точное прогнозирование элементов водного баланса (влагосодержание, водность облаков, осадки, испарение) во многом предопределяет успех предсказания атмосферных процессов. Особую трудность представляет моделирование процессов, связанных с фазовыми переходами воды в атмосфере. Процессы конденсации, изменения термодинамического состояния атмосферы приводят к существенному изменению циркуляции. Особенно важно выявление воздействия конденсационных процессов на крупномасштабные элементы циркуляции и наоборот.

Помимо проблемы включения фазовых процессов в гидротермодинамические уравнения, здесь уделено внимание к представлению в уравнениях движения массовых сил и на возможность исключения предположения о равенстве нулю горизонтальных градиентов потенциала силы тяжести.

В работе Хинкельмена [130, 168, 193] детально описаны, с метеорологической точки зрения, выводы уравнений гидродинамики на вращающейся Земле. Вопросу важности учета неоднородности силы тяжести под воздействием центробежной силы вращения Земли и введению этого фактора в уравнения движения посвящена работа [59].

В работе [130, 168] обращено внимание на то, что помимо чисто геофизических причин потенциал силы тяжести горизонтально неоднороден в результате влияния самой атмосферы. Эта неоднородность особенно существенно сказывается на высотах. Поэтому модели прогноза и исследования процессов верхней атмосферы могут быть уточнены путем использования более точных представлений массовых сил в уравнениях движения.