![]() |
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ЦЭМИ РАН |
||
Сложный рельеф архипелага Шпицберген обуславливает возникновение различных видов орографических эффектов, которые приводят к модификации полей приземного ветра, температуры и влажности воздуха. При восточном направлении фонового потока, которое имеет очень высокую повторяемость в этом районе, особенно в холодное время года, на западной (подветренной) стороне гор возникают т.н. подветренные бури, каньонные ветры и мысовые струи. В Ню-Олесунне подветренные бури отмечаются в среднем 71 день в году, скорость ветра может достигать 25 м/с. В 80% случаев подветренные бури сопровождаются повышением температуры воздуха за счет совместного влияния адвекции теплого воздуха фоновым потоком и адиабатического нагревания при опускании воздуха над подветренным склоном. Иногда повышение температуры может составлять 10-15 °С, поэтому подветренные бури на Шпицбергене принято называть «фёнами». Численное моделирование подветренных бурь и сопутствующих процессов является мощным инструментом для исследования подобных явлений и дополнения имеющихся наблюдений. Так, результаты мезомасштабного моделирования нескольких эпизодов шпицбергенского фёна с помощью модели WRF-ARW с высоким разрешением, в сочетании с данными наблюдений, показали, что зона усиления ветра ограничена только подветренным склоном гор, в то время как эффект повышения температуры и уменьшения влажности воздуха прослеживается на расстоянии 100 км от побережья, что оказывает существенное влияние на структуру атмосферного пограничного слоя (АПС). На подветренной стороне над водой формируется устойчивый АПС; над сушей за счет механического перемешивания формируется нейтрально стратифицированный АПС, в то время как приземный слой стратифицирован устойчиво. Результирующий турбулентный поток тепла направлен из атмосферы к поверхности, что привело к интенсификации таяния снега в весеннем эпизоде фёна и к досрочному сходу снежного покрова. Подветренные бури являются известным источником опасных явлений погоды, таких как сильные порывистые ветры, быстрые изменения температуры, обледенение судов, сильная турбулизованность воздуха и др., представляя серьезную опасность для населения и инфраструктуры. Результаты моделирования позволили оценить вероятность возникновения таких опасных явлений как обледенение морских судов и болтанка самолетов при орографических ветрах. Численные эксперименты показали, что именно наличие гор (т.е. наличие подветренных бурь) приводит к формированию зон с тяжелым и очень тяжелым обледенением судов у побережья. В некоторых районах побережья подветренные бури за счет резкого увеличения скорости ветра (и следственно, увеличения турбулентных потоков между атмосферой и поверхностью судна) приводят к двукратному увеличению скорости обледенения судов. Опасная для легкомоторных самолетов болтанка во время шпицбергенских фёнов отмечается повсеместно на архипелаге, в среднем на высоте 2-3 км. Для реактивных самолетов болтанка на крейсерных эшелонах полета средней интенсивности отмечается в 11 % сроков (от общего числа сроков с сильной подветренной бурей).