- Код статьи
- S3034648725050055-1
- DOI
- 10.7868/S3034648725050055
- Тип публикации
- Статья
- Статус публикации
- Опубликовано
- Авторы
- Том/ Выпуск
- Том 61 / Номер выпуска 5
- Страницы
- 592-602
- Аннотация
- На примере катастрофического конвективного шторма, произошедшего в Москве и области 20 июня 2024 г., проведено исследование эволюции потенциального вихря и спиральности по информации сначала глобальной гидродинамической модели, а затем негидростатической мезомасштабной модели. Сравнение модельных данных с информацией метеорологических радиолокаторов показало, что аномалия потенциального вихря синоптического масштаба может служить индикатором существования конвекции. Однако для уточнения времени и места возникновения и развития активной конвекции необходимо исследование на основе информации мезомасштабной негидростатической модели. В условиях конвекции поле мезомасштабного потенциального вихря в тропосфере в бароклинной зоне представляет из себя горизонтально ориентированные диполи положительных и отрицательных аномалий. Интегральная спиральность (0–3 км) в зоне активных фронтов также имеет дипольную структуру, причем сравнение с объективным фронтальным анализом показало, что отрицательная спиральность присутствует в зоне холодных фронтов, положительная – в зоне теплых. В зоне активной конвекции вблизи конвективного восходящего потока структура спиральности, рассчитанной по вертикальной составляющей завихренности, представляет из себя вихревые диполи – циклонически и антициклонически направленные вихри, причем в этой зоне такие же диполи образуются в структуре мезомасштабного потенциального вихря. Учитывая возникновение положительной обратной связи между мезомасштабным потенциальным вихрем и спиральностью в бароклинной зоне, предлагается использовать произведение градиента интегральной спиральности в слое от 0 до 3 км и градиента мезомасштабного потенциального вихря в средней тропосфере для определения зон возникновения опасных конвективных явлений – гроз, шквалов, сильных осадков.
- Ключевые слова
- конвективный шторм диполи потенциального вихря спиральность диполи спиральности
- Дата публикации
- 09.04.2025
- Год выхода
- 2025
- Всего подписок
- 0
- Всего просмотров
- 9
Библиография
- 1. Вазаева Н.В., Чхетиани О.Г., Курганский М.В., Каллистратова М.А. Спиральность и турбулентность в атмосферном пограничном слое // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2021. Т. 57. № 1. С. 34—52.
- 2. Копров Б.М., Копров В.М., Курганский М.В., Чхетиани О.Г. Спиральность и потенциальный вихрь в приземной турбулентности // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2015. Т. 51. № 6. С. 637—647.
- 3. Курганский М.В. Введение в крупномасштабную динамику атмосферы. СПб.: Гидрометеоиздат, 1993. 168 с.
- 4. Курганский М.В. Связь между спиральностью и потенциальным вихрем в сжимаемой вращающейся жидкости // Турбулентность, динамика атмосферы и климата. М.: ГЕОС, 2014. С. 122—133.
- 5. Левина Г.В., Зольникова Н.Н., Михайловская Л.А. Облачно-разрешающий численный анализ процесса генерации спиральности в условиях тропического циклогенеза // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 4. С. 213—222.
- 6. Макоско А. А, Максименков Л.О. Новый прогностический индикатор неблагоприятных и опасных явлений погоды-градиент интегральной спиральности поля скорости атмосферных движений // Проблемы анализа риска. 2019. Т. 16. № 2. С. 50—57.
- 7. Руководящий документ. Методические указания. Проведение производственных (оперативных) испытаний новых и усовершенствованных методов гидрометеорологических и гелиогеофизических прогнозов. РД 52.27.284—91 / Комитет гидрометеорологии при кабинете министров СССР. М.: Госгидромет СССР, 1991.
- 8. Юсупов Ю.И. Метод прогноза шквалов с использованием термодинамических параметров атмосферы и потенциального вихря Эртеля // Метеорология и гидрология. 2013. № 11. С. 55—63.
- 9. Юсупов Ю.И. Исследование структуры тропосферного потенциального вихря в масштабе мезо-γ при глубокой влажной конвекции с помощью модели WRF-ARW // Процессы в геосредах. 2020. № 4 (26). С. 983—988.
- 10. Browning K.A. et al. The convective storm initiation project // Bulletin of the American Meteorological Society. 2007. V. 88. № 12. P. 1939—1956.
- 11. Chagnon J.M., Gray S.L. Horizontal potential vorticity dipoles on the convective storm scale // Q. J.R. Meteorol. Soc. 2009. V. 135. P. 1392—1408.
- 12. Holton J.R. An Introduction to Dynamic Meteorology. 4th ed. Elsevier Academic Press, 2004.
- 13. Markowski P., Richardson Y. Mesoscale meteorology in mid-latitudes. John Wiley & Sons, 2011.
- 14. Russell A., Vaughan G., Norton E.G. Large-scale potential vorticity anomalies and deep convection // Q. J.R. Meteorol. Soc. 2012. V. 138. P. 1627—1639.
- 15. Shiqiang F., Zhemin T. On the helicity dynamics of severe convective storms // Advances in Atmospheric Sciences. 2001. V. 18. № 1. P. 67—86.
- 16. Zhemin T., Rongsheng W. Helicity dynamics of atmospheric flow // Advances in atmospheric sciences. 1994. V. 11. № 2. P. 175—188.
- 17. User’s Guide for the Advanced Research WRF (ARW) Modeling System Version 4.1, 2019. https://www2.mmm.ucar.edu/wrf/users/docs/user_guide_v4/v4.1/contents.html
