Регистрация / Вход
Прислать материал

Моделирование полярных циклонов используя данные спутникового зондирования атмосферы

Сведения об участнике
ФИО
Полежаева Антонина Владимировна
Вуз
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский государственный гидрометеорологический университет"
Тезисы (информация о проекте)
Область наук
Науки о Земле, экология и рациональное природопользование
Раздел области наук
Физика атмосферы
Тема
Моделирование полярных циклонов используя данные спутникового зондирования атмосферы
Резюме
Главные цели этой работы 1) применить и адаптировать мезомасштабную модель WRF для региона Баренцева моря; 2) провести численные эксперименты используя гидродинамическую модель WRF с разными параметризациями пограничного слоя; 3) оценить качество прогноза при помощи модели WRF; 4)применить данные спутникового зондирования для улучшения прогноза полярных мезомасшабных циклонов.
Ключевые слова
полярные циклоны, WRF, моделирование
Цели и задачи
- Оценить применение гидродинамической модели WRF для прогноза мезомасштабных полярных циклонов;
- Исследовать эволюцию и предикторы полярных циклонов;
- Выявить успешные параметризации пограничного слоя в модели WRF;
- Улучшить прогноз, применив данные спутникового зондирования.
Введение

Уникальное природное явление в атмосфере Арктики – полярные мезомасштабные циклоны (ПМЦ). Обнаруженные и официально описанные в середине ХХ века, благодаря развитию спутникового зондирования атмосферы. ПМЦ короткоживущие, но обладающие большой энергией погодные системы, которые наблюдаются над холодными водами океана, имеют масштаб до 1000 км и характеризуются скоростями ветра, превышающими 15 м/с, сильными осадками. Время жизни таких циклонов, не превышает двух суток, что в сочетании со сравнительно небольшими размерами затрудняет их обнаружение и прогнозирование.

Методы и материалы

В представленной работе исследуется механизм формирования мезомасштабных циклонов в северном полушарии при помощи гидродинамической мезомасштабной модели атмосферы WRF– Weather Researchand Forecasting Model .

Наличие циклонов определялось при помощи методики, разработанной и реализованной старшим научным сотрудником Лаборатории Спутниковой Океанографии РГГМУ Е.В.Заболотских.

В данной работе:

  • Использовались данные с спутников AQUA и GCOM-W1 для идентификации полярных циклонов;

  • Были протестированы параметризации модели WRF для наиболее успешных дальнейших моделирований;

  • При помощи гидродинамической модели были протестированы предикторы полярного циклогенеза

  • Применялись данные спутникового зондирования для улучшения качества прогноза.

Описание и обсуждение результатов

В результате данной работы были сделаны выводы, что модель WRF можно применять для прогнозирования в полярных регионах. При исследовании предикторов, условий образования, полярных циклонов наиболее показательными оказались - температурный градиент, скрытые тепловые потоки и наличие конвекции. Параметризация Yonsei University оказалась наиболее успешной для  моделирования полярных мезомасштабных циклонов. Моделирование с применением спутниковых данных более точно описывает местоположение и траекторию движения полярного циклона. 

Для улучшения результатов планируется провести ассимиляцию спутниковой информации с разными алгоритмами.

Используемые источники
Rasmussen, E. A. and J. Turner, 2003: Polar Lows: Mesoscale Weather Systems in the Polar Regions. Cambridge University Press, 612 pp.
Луценко Э.И., Лагун В. Е. Полярные мезомасштабные циклонические вихри в атмосфере Арктики. Справочное пособие. Санкт-петербург. Изд-во ААНИИ. 2010 – 97 с.
Zabolotskikh E.V., L.M. Mitnik, L.P. Bobylev, B. Chapron. Satellite passive and active microwave methods for Arctic cyclone studies. Chapter in the book “Typhoon Impacts and Crisis Management”, Springer, 2014 - p. 578
Information about the project
Surname Name
Polezhayeva Antonina
Project title
Polar low modeling using satellite passive microvave data
Summary of the project
The principal objectives of this study were 1) the understanding of mesoscale WRF model and adapting the model for the Barents Sea region; 2) to conduct numerical experiments using WRF model with different Planetary Boundary Layer parameterization (PBLs) schemes and investigate the impact of each scheme on the quality of forecast; and 3) the investigation of the capability of WRF model to successfully simulate evolution of polar lows; 4)to use satellite data to improve the WRF model forecast.
Keywords
polar lows, WRF, simulation