1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Известия РАН. Физика атмосферы и океана
  4. T. 59, № 4, 2023

Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2023, T. 59, № 4, стр. 417-420

Аналитическая модель генерации завихренности, обусловленной неоднородным трением на подстилающей поверхности

Л. Х. Ингель a, c, *, А. А. Макоско b, c

a ФГБУ “НПО "Тайфун”
249038 Обнинск, ул. Победы, 4, Россия

b Российская академия наук
119991 Москва, Ленинский пр-кт, 14, Россия

c Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
119017 Москва, Пыжевский пер., 3, Россия

* E-mail: lev.ingel@gmail.com

Поступила в редакцию 11.04.2023
После доработки 21.04.2023
Принята к публикации 26.04.2023

Аннотация

В ряде публикаций последних лет обращается внимание на неоднородности подстилающей поверхности как фактор, который может способствовать зарождению и интенсификации смерчей. В работе предложена аналитическая модель генерации завихренности под влиянием горизонтально-неоднородного трения. Возникающая завихренность пропорциональна скорости фонового течения и поперечному к этому течению горизонтальному градиенту коэффициента сопротивления; зависимость от других факторов относительно слабая. Численные оценки показывают возможность эффективной генерации завихренности.

Ключевые слова: атмосферные течения, завихренность, неоднородное трение, атмосферные вихри, аналитическая модель

Список литературы

  1. Галушко В.В., Орданович А.Е. Двухслойная модель экмановского пограничного слоя атмосферы // Метеорология и гидрология. 1978. № 4. С. 33–34.

  2. Гутман Л.Н. Введение в нелинейную теорию мезометеорологических процессов. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 295 с.

  3. Ингель Л.Х., Макоско А.А. О механизме генерации спиральности восходящего потока, обусловленного неоднородным трением на подстилающей поверхности // Докл. РАН. Науки о Земле. 2023. Т. 508. № 2. С. 253–257.

  4. Ингель Л.Х., Михайлова Л.А. К теории экмановского пограничного слоя с нелинейными граничными условиями // Изв. AН СССР. Физика атмосферы и океана. 1990. Т. 26. № 7. С. 675–681.

  5. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Гидродинамика. М.: Наука, 1986. 733 с.

  6. Dotzek N., Emeis S., Lefebvre C., Gerpott J. Waterspouts over the North and Baltic Seas: Observations and climatology, prediction and reporting // Meteorologische Zeitschrift. 2010. V. 19. № 1. P. 115–129.

  7. Ingel L.Kh. On the nonlinear dynamics of the boundary layer of intense atmospheric vortex // Dynamics of Atmospheres and Oceans. 2005. V. 40. № 4. P. 295–304.

  8. Frazier A.E., Hemingway B.L., Brasher J.P. Land surface heterogeneity and tornado occurrence: an analysis of Tornado Alley and Dixie Alley // Geomatics, Natural Hazards and Risk. 2019. V. 10. № 1. P. 1475–1492.https://doi.org/10.1080/19475705.2019.1583292

  9. Kellner O., Niyogy D. Land surface heterogeneity signature in tornado climatology? An illustrative analysis over Indiana, 1950–2012 // Earth Interactions. 2014. V. 18. № 10. P. 1–32. https://doi.org/10.1175/2013EI000548.1

  10. Lyza A.W., Knupp K.R. A Background investigation of tornado activity across the Southern Cumberland Plateau Terrain System of Northeastern Alabama // Mon. Wea. Rev. 2018. V. 146. P. 4261–4278. https://doi.org/10.1175/MWR-D-18-0300.1

  11. Markert A., Griffin R., Knupp K., Molthan A., Coleman T. A spatial pattern analysis of land surface roughness heterogeneity and its relationship to the initiation of weak tornadoes // Earth Interactions. 2019. V. 23. № 5. P. 1–28. https://doi.org/10.1175/EI-D-18-0010.1

  12. Miglietta M.M. Waterspouts: A Review // Reference Module in Earth Systems and Environmental Sciences. 2019. 15 p.

  13. Muncy T.J. Topographic and surface roughness influences on tornadogenesis and decay [Электронный ресурс] / Thesis. College of Arts and Sciences of Ohio University. 2021. 164 p. Режим доступа: https://etd.ohiolink. edu/apexprod/rws_olink/r/ 1501/10?clear=10&p10_accession_ num=ohiou1628513174226383 (дата обращения 19.12.2022 г.).

  14. Wheatley D.M., Trapp R.J. The effect of mesoscale heterogeneity on the genesis and structure of mesovortices within quasi-linear convective systems // Mon. Wea. Rev. 2008. V. 136. P. 4220–4241.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Известия РАН. Физика атмосферы и океана

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал