Об атмосферных вихрях типа торнадо в модели аксиальной конвекции с влажным воздухом
Руткевич П.Б., Руткевич Б.П., Комарова Н.Ю.
// Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2017. Т. 14. № 2. С. 221-229.
Дистанционное изучение катастрофических атмосферных явлений, таких как тропические циклоны (ТЦ) и содержащиеся в них смерчи, занимает особое место в программах дистанционного мониторинга тропических возмущений. В первую очередь надо отметить задачи прогнозирования возникновения первичных форм возмущений и последующего перехода индивидуального первичного возмущения в развитую форму (как в ТЦ, так и в сопутствующие ему смерчи) (Bluestein, 1994). При этом наблюдается образование мощной облачности, возникающей за счёт испарения пара с океана. В данной работе рассмотрена задача развития вихревых движений типа торнадо в аксиально-симметричной геометрии. В модели учитывается зависимость вертикального профиля температуры от вертикальной скорости, которая параметризует выделение скрытой теплоты конденсации влаги, всегда присутствующей в атмосфере. Поскольку вертикальный профиль плотности насыщенного пара в поле силы тяжести уменьшается с высотой, восходящие конвективные потоки воздуха в рассматриваемой области будут насыщенными, а нисходящие потоки воздуха – практически сухими. Таким образом, вертикальный градиент температуры в силу наличия влажности предполагается зависящим от знака вертикальной скорости. Задача, следовательно, становится нелинейной. Для её решения было построено функциональное скалярное произведение для линейного оператора исходной задачи и граничных условий. Затем сделано разложение по малому параметру (по малой нелинейности) – получено решение сформулированной нелинейной задачи.
Ссылка на текст:
http://d33.infospace.ru/d33_conf/sb2017t2/221-229.pdf