Диссертация (1102539)
Текст из файла
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшегопрофессионального образования «Московский государственный университет имениМ.В.Ломоносова»На правах рукописиСмирнова Мария МихайловнаВлияние данных измерений содаров и температурныхпрофилемеров на качество численного прогноза характеристикатмосферного пограничного слоя25.00.29 – физика атмосферы и гидросферыДиссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наукНаучный руководитель Рубинштейн К.Г.Москва -2014СодержаниеВведение (часть автореферата) ............................................................................................................ 3Глава 1.
Обзор исследований атмосферного пограничного слоя в контексте совместногоиспользования измерений и моделей ................................................................................................... 91.1 Способы измерения характеристик атмосферного пограничного слоя (АПС)...................... 91.2 Описание АПС в моделях.......................................................................................................... 181.3 Обзор работ по совместному использованию данных наблюдений и моделей. .................. 281.3.1 Сравнение вертикальный профилей метеовеличин в АПС ............................................
281.3.2 Усвоение данных. ................................................................................................................ 31Глава 2. Использование данных измерений в АПС для оценки его воспроизведения численнойрегиональной моделью динамики атмосферы .................................................................................. 352.1 Выбор параметров модели для расчетов..................................................................................
352.1.1 Методика оценки ................................................................................................................. 382.1.2 Сравнение отдельной области и области с вложенными сетками ................................. 392.1.3 Сравнение различных параметризаций АПС ................................................................... 422.2 Сравнение температуры на различных уровнях ..................................................................... 492.3 Сравнение ветра на различных уровнях ..................................................................................
522.4 Воспроизведение стратификации ............................................................................................. 552.5 Зависимость ошибок от типа стратификации ......................................................................... 57Выводы из главы 2 ...........................................................................................................................
60Глава 3. Усвоение данных стандартных измерений ......................................................................... 613.1 Система усвоения данных WRFDA и характеристики расчетов........................................... 613.3 Анализ возможностей усвоения данных на примерах ........................................................... 653.3.1 Случай сильного мороза в Мурманской области.............................................................
653.3.2 Пример прогноза поля приземного ветра в районе Японии ........................................... 683.3.2 Уменьшение влияния изменения начальных данных в зависимости отзаблаговременности ..................................................................................................................... 693.4 Уточнение начальных полей при усвоении данных стандартных измерений ..................... 703.5 Статистический анализ степени влияния усвоения данных на прогноз ............................... 74Выводы из главы 3 ........................................................................................................................... 80Глава 4. Усвоение данных измерений профилей в АПС ..................................................................
814.1 Эксперименты по усвоению данных профилемеров МТП-5 ................................................. 814.3 Эксперименты по моделированию усвоения профилей ......................................................... 85Выводы из главы 4 ...........................................................................................................................
90Глава 5. Порывы ветра ......................................................................................................................... 915.1 Методы расчета порывов ветра ................................................................................................ 925.2 Результаты расчетов................................................................................................................... 945.2.1 Пример прогноза .................................................................................................................
945.2.3 Сравнение характеристик турбулентности....................................................................... 955.2.4 Сравнение методов с наблюдениями в г. Москва ............................................................ 965.2.5 Прогноз значительных порывов ветра .............................................................................. 975.3 Оценка прогнозов порывов ветра на сети синоптических станций на Европейскойтерритории России ........................................................................................................................... 98Выводы из главы 5 ......................................................................................................................... 102Заключение .........................................................................................................................................
103Список литературы ............................................................................................................................ 1052Введение(часть автореферата)Актуальность работыАтмосферный пограничный слой (АПС) является важнейшей, но, тем не менее, недостаточно изученной частью атмосферы. Благодаря экспериментальным исследованиям егохарактеристик возможно получить большое количество информации о его структуре, эволюциии свойствах. Одновременно с этим, много работ посвящено совершенствованию методовописания АПС в моделях динамики атмосферы, с целью, по возможности, описать всенаблюдающиеся его особенности.
Однако, часто «улучшение» моделей и экспериментальноеисследование АПС проводятся различными научными группами обособленно друг от друга.Данная работа направлена на восполнение этого разрыва.При сопоставлении и совместном использовании моделей и наблюдений важно обращатьвнимание на особенности и тех, и других. Разные типы измерений имеют свои характерныеособенности, которые следует учитывать при их использовании в моделях. Например,измерения на разной высоте могут проводиться с разной точностью.
Или для определенияодной и той же величины могут применяться разные ее определения, что приводит кразночтениям по измерениям разными приборами и разными исследователями, поэтому присравнении нужно хорошо понимать какая именно характеристика рассматривается. С другойстороны, измерения проводятся в точках, а модельные данные представляют собой некотороесреднее по пространству расчетных величин. Другой особенностью моделей является то, чторяд физических процессов в них не описывается явно, а параметризуется, например,турбулентные процессы в АПС в большинстве моделей динамики атмосферы.
В таком случаеряд модельных характеристик не может быть измерен напрямую, не имеет прямогофизического смысла, а служит для параметрического описания наблюдающихся зависимостей.Использовать данные измерений в моделях можно несколькими способами.Во-первых, данные измерений могут быть использованы для валидации моделейдинамики атмосферы, в частности описания АПС. Т.к.
свойства АПС сильно зависят от свойствподстилающей поверхности, характеристик локального рельефа, то необходим контрольмоделей в самых разных точках и типах местности. Большинство оценок качества модельныхданных осуществляется для приземных характеристик или в свободной атмосфере, в то времякак для понимания процессов, происходящих в АПС, и решения многих задач (например, задачсвязанных с распространением аэрозолей, загрязнений, радиации) важно знать именновысотное распределение температуры, ветра и других характеристик в АПС.
Разные схемы3описания АПС рассчитаны на описание разных типов состояния АПС, так, одни лучшеработают, например, для морских пограничных слоев, другие – для конвективных и т.д.Процессы, учитывающиеся в одной схеме, не всегда разрешаются в другой. Использованиеданных измерений позволяет более обосновано выделить схемы, наиболее подходящие дляданного региона и характерных условий. Такая работа непрерывно ведется в некоторыхнаучных центрах мира для разных моделей. Но необходимость контроля в разных условиях ипостоянное совершенствование схем АПС делают эту задачу необходимой на постояннойоснове в разных точках мира.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
