SPACE RESEARCH INSTITUTE
RUSSIAN ACADEMY OF SCIENCES

Space Research Institute
Russian Academy of Sciences

Формирование облачности над океаном при вторжении холодного воздуха

Препринт

Руткевич П.Б., Голицын Г.С., Руткевич Б.П.

М.: ИКИ РАН, 2014. 40 c.

УДК 551.515.3

Аннотация

Тропические циклоны часто возникают при вторжениях сухого и более холодного воздуха на открытый океан. Полярные ураганы образуются, когда холодный арктический воздух появляется над открытыми водоёмами. Процессы испарения и вертикального переноса влаги и тепла с поверхности водоёмов — основа образования облачности и циклогенеза в целом. Ситуация, когда наступающий относительно холодный устойчивый воздух надвигается на более тёплый океан, является типичной задачей о развитии турбулентного конвективного слоя и может быть решена при использовании понятия плавучести. Применительно к реальной атмосфере плавучесть должна учитывать процессы фазовых превращений, которые определяют положение нижней границы и толщину облака как функцию времени. В данной работе с учётом фазовых превращений атмосферной влаги рассмотрена задача о формировании облака над более тёплым океаном. Определены в развитии границы облака (верхняя и нижняя) и профили тепла и пара внутри него. Опускание нижней границы определяется увеличением влажности подоблачного слоя. Построена приближенная аналитическая модель этих процессов и численно решены полные уравнения. Приближённые уравнения хорошо описывают зависимость термодинамических функций от высоты. Шкала высот для влаги примерно втрое меньше, чем для температуры.