Гидродинамическая неустойчивость и крупномасштабная вихревая динамика атмосферы в условиях меняющегося климата

Фундаментальная научная проблема на решение, которой направлен проект, состоит в описании структуры, динамики и механизмов формирования крупномасштабных атмосферных вихрей (циклонов, антициклонов), атмосферных фронтов и связанных с ними высотных струйных течений. Актуальность этой проблемы возрастает в условиях происходящих изменений климата арктических широт, повлекших изменение динамического режима крупномасштабных течений и их устойчивости. Для решения проблемы планируется проведения комплекса теоретических и экспериментальных исследований (лабораторное моделирование, анализ натурных данных). В теоретических исследованиях предполагается изучить проблему бароклинной неустойчивости в рамках моделей, учитывающих динамику стратосферы, описать новые сценарии атмосферного циклогенеза в средних широтах, развить новые подходы к определению оптимальных возмущений, развивающихся в процессе неустойчивости. Предполагается также разработка принципиально новых структуро-разрешающих моделей, описывающих процессы формирования струйных течений в активном атмосферном слое. Основное внимание в экспериментальных исследованиях будет уделено эмпирическому анализу изменений вихревой динамики атмосферы арктических широт в условиях быстрого потепления, описанию влияния глобального потепления на динамические процессы неустойчивости высотных струйных течений, проведению численных экспериментов с вихреразрешающими моделями атмосферы. Лабораторное моделирование предполагает изучение динамики вихрей и струйных течений, возбуждаемых во вращающихся кольцевых сосудах МГД методом.