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. 391-397

Аналитические модели взаимодействия конвекции с задерживающими слоями в атмосфере

Л. Х. Ингель a, b, *

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

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

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

Поступила в редакцию 13.03.2023
После доработки 30.03.2023
Принята к публикации 26.04.2023

Аннотация

Теоретически исследуется взаимодействие различных форм конвекции с устойчиво стратифицированными задерживающими слоями в атмосфере. Рассмотрены три различные постановки задачи. 1) Линейная задача с заданными возмущениями температуры и вертикальной скорости на нижней границе устойчиво стратифицированной среды. 2) Проникновение в такую среду изолированного турбулентного термика. 3) Воздействие на задерживающий слой интенсивной конвективной турбулентной струи. Найдены аналитические решения соответствующих модельных задач. Обсуждается возможность связи рассмотренных моделей с сигнатурами интенсивной конвекции, в частности, с куполообразными выступами над наковальней кучево-дождевого облака (или кластера конвективной системы), представляющими собой вторжение мощного восходящего потока в устойчиво стратифицированную среду.

Ключевые слова: конвекция в атмосфере, задерживающие слои, устойчивая стратификация, тропопауза, струи, термики, аналитические модели, нелинейность

Список литературы

  1. Вульфсон Н.И., Левин Л.М. Метеотрон как средство воздействия на атмосферу. М.: Гидрометеоиздат, 1987. 131 с.

  2. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. Т. 1. М.: Мир, 1986. 397 c. (Gill A.E. Atmosphere-Ocean Dynamics. N.Y.: Academic Press, 1982).

  3. Ингель Л.Х., Макоско А.А. К теории конвективных течений во вращающейся стратифицированной среде над термически неоднородной поверхностью // Вычислительная механика сплошных сред. 2020. Т. 13. № 3. С. 288–297.

  4. Ингель Л.Х. Некоторые задачи нелинейной динамики турбулентных термиков // Известия вузов. Радиофизика. 2021. Т. 64. № 3. С. 227–236.

  5. Справочник по специальным функциям с формулами, графиками и математическими таблицами. Под ред. М. Абрамовица и И. Стиган. М.: Наука, 1979. 830 с.

  6. Bedka K. Overshooting cloud-top detections using MSG SEVIRI infrared brightness temperatures and their relationship to severe weather over Europe // Atmos. Res. 2011. V. 99. № 2. P. 175–189.

  7. Chernokulsky A., Shikhov A., Yarinich Y., Sprygin A. An empirical relationship among characteristics of severe convective storms, their cloud-top properties and environmental parameters in Northern Eurasia // Atmosphere. 2023. V. 14. 174. https://doi.org/10.3390/atmos14010174

  8. Marion G.R, Trapp R.J., Nesbitt S.W. Using overshooting top area to discriminate potential for large, intense tornadoes // Geophys. Res. Lett. 2019. V. 46. № 21. P. 12 520–125 26.

  9. Stommel H., Veronis G. Steady convective motion in a horizontal layer of fluid heated uniformly from above and cooled non-uniformly from below // Tellus. 1957. V. 9. № 3. P. 401–407.

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