Разработка научных основ и технологии сверхкраткосрочного и краткосрочного прогноза осадков, гроз, града и шквалов на основе эмпирических и численных моделей мезомасштабных конвективных систем

Заказчик:

Работа выполнялась при финансовой поддержке Министерство образования и науки Российской Федерации в рамках выполнения федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.

Цель исследования:

• предлагается разработать метод прогноза погоды, основанный на реконструкциях жизненного цикла мезомасштабных систем конвективной облачности, с перспективой улучшения качества прогнозирования опасных явлений погоды, путем объединения сверхкраткосрочного прогноза, численного моделирования и эмпирических правил в единую экспертную систему.

Авторы:

Ленская Ольга Юрьевна (ЮУрГУ), доцент, канд. географ. наук; Институт естественных и точных наук, Кафедра: «Экология и химическая технология».

Положение и форма систем мощной кучево-дождевой облачности над территорией, расположенной западнее Москвы (13 июня 2009 г., время 12:00 UTC (16:00 мск))

Описание:

Для реализация численного моделирования систем конвективной облачности с отработкой схем параметризации облачных процессов был произведен информационный поиск в области современных численных мезомасштабных моделей, систем ассимиляции данных, алгоритмов их реализации на параллельных вычислительных средствах, параметризации облачных процессов и пограничного слоя атмосферы. В результате на суперкомпьютере «Торнадо ЮУрГУ» установлена и используется для расчетов мезомасштабная модель WRF–ARW, с помощью которой тестируются выбранные схемы параметризации, производятся работы по визуализации полей радиолокационной отражаемости и других характеристик. Далее производится сопоставление кинематики и типов наблюдаемых мезомасштабных систем осадков, оценка их развития по данным численного моделирования с результатами обработки натурных наблюдений, производятся расчеты полей мезомасштабной конвергенции приземного ветра и других приземных полей с оценкой повторяемости возникновения доминирующих штормов и характера трансформации конвективных штормов вблизи стационарных зон конвергенции; сравнение результатов моделирования с данными дистанционного зондирования систем конвективной облачности. 

На рисунке представлен результат визуализации с помощью программы VAPOR метеорологического параметра «радиолокационная отражаемость», измеряемого в dBZ, который показывает положение и форму систем мощной кучево-дождевой облачности над территорией, расположенной западнее Москвы. Картинка отностися к 13 июня 2009 г., время 12:00 UTC (16:00 мск). Расчет этого параметра произведен с помощью модели WRF.