IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Человеческое существование теснейшим образом связано с происходящими в атмосфере процессами. На сегодняшний день точный прогноз метеорологических процессов является одной из важнейших задач, поставленной перед человеком.

Точность прогноза погоды зависит от количества включенных в гидродинамические модели компонент, которые способны влиять друг на друга. Тем самым необходимо, чтобы налаживалась связь между моделями гидродинамических прогнозов погоды и моделями атмосферного переноса и трансформации химических веществ. Благодаря такому взаимодействию станет возможным переход на новый и боле качественный уровень прогнозирования.

Численные модели прогноза погоды используют компьютерную математическую модель атмосферных процессов. Она базируется на системе уравнений Навье-Стокса.

Модель переноса и трансформации химических веществ является компьютерной численной моделью, которая обычно воспроизводит химические элементы в атмосфере. Она сфокусирована на моделировании атмосферного переноса, химических трансформациях, дисперсировании и выпадении различных химических элементов и соединений в атмосфере.

Неточности/погрешности многих используемых моделей заключаются в том, что огромное число моделей, учитывающих множество атмосферных процессов, не учитывают механизмов обратных связей, где обратной связью называется более интенсивное изменение значений какой-либо метеорологической величины при изменении другой метеорологической величины, изменении концентрации различных химических веществ и соединений и др.

Модель высокого разрешения для ограниченной территории ENVIRO-HIRLAM используется как средство оценки влияния на метеопараметры химического состояния атмосферы, включающего газообразованные аэрозольные составляющие.

Связь между мезометеорологическими моделями переноса и трансформации химических компонентов может осуществляться on-line и off-line методами. Среди основных преимуществ on-line метода следует отметить:

- использование одной сетки и отсуствие необходимости интерполяции в пространстве;

- не требуется временная интерполяция;

- все трехмерные поля метеорологических переменных доступны на любом временном шаге;

- нет ограничений в изменчивости метеорологических полей;

- существует возможность включить механизмы обратной связи (например, аэрозольное воздействие);

Среди основных преимуществ off-line метода следует отметить:

- наличие возможности использования независимой параметризации;

- удобство использования для ансамблевых исследований, а также при использовании для обработанного моделирования и сопряженных задач;

Ныне существует не так много on-line моделей, включающих различные обратные связи. Одна из таких мезомасштабных моделей - ENVIRO-HIRLAM включает в себя взаимодействие, как с прямыми, так и с косвенными эффектами аэрозолей, что делает результаты моделирования более точными по сравнению с другими моделями.

В ходе дальнейшей работы планируется проведение анализа данных модели для различных масштабов и случаев (в региональном и городском масштабах, с учетом и без учета влияния аэрозоля на метеопараметры) и оценка полученных данных на их соответствие с фактическими.

Список используемой литературы

1. Baklanov A., Schlünzen K.H. «Online coupled regional meteorology chemistry models in Europe: current status and prospects» - Copernicus Publications, 2014

2. Baklanov А., Mahura А., Sokhi R.S. «Integrated Systems of Meso-Meteorological and Chemical Transport Models» - Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2011

Код для цитирования: Скопировать