Исследование структуры и динамики воздушного потока при обтекании гор произвольного профиля

Территория Кавказа имеет сложный рельеф. Такое разнообразие поверхности создает определенные трудности для численного моделирования атмосферных процессов. Известные региональные атмосферные модели из-за ряда упрощений и недостаточного пространственного разрешения не могут адекватно учесть все особенности рельефа Кавказа и адекватно описать структуру гидродинамических полей. Хорошо известно, что динамика устойчиво-стратифицированных воздушных течений над горами в значительной степени определяется не только характером рельефа, но и свойствами невозмущенного натекающего потока. Но в большинстве работ, посвященных моделированию АПС над горами, натекающий поток однороден по скорости и устойчивости. Анализ данных радиозондирования показывает, что в большинстве случаев в натекающем потоке скорость и устойчивость меняются с высотой. В предыдущих работах Исполнитель использовал нелинейную трехслойную аналитическую модель, учитывающую послойные разрывы устойчивости. В данной работе, с использованием накопленных в ИФА РАН данных и опыта моделирования атмосферных процессов, предполагается распространить проводимые исследования на моделирование атмосферных процессов в прибрежных районах Кавказа. В рамках работы будут решаться следующие задачи: 1. Развитие используемой Исполнителем аналитической модели. Исследование распространения возмущений от мгновенного локализованного источника в двумерном стратифицированном потоке несжимаемой жидкости; оценка возмущений вертикальной скорости атмосферы. 2. Анализ данных прибрежных измерений, собранных в ИФА РАН. Исследование турбулентной структуры и динамики прибрежного ветра при обтекании небольших препятствий. Определение условий формирования сдвигов ветровых течений и сильных ветров. 3. На основе разработанной модели исследование возмущений атмосферы над прибрежными горными районами. Сравнение с данными мезомасштабного моделирования. 4. Решение проблемы прогноза опасных метеорологических явлений в регионе и анализ влияния орографических возмущений на степень опасности авиаперелетов над исследуемыми горными районами.