Вихревая и волновая динамика изменяющейся земной атмосферы

Фундаментальная научная проблема на решение, которой направлен проект, состоит в описании структуры, динамики и механизмов формирования волновых движений (бароклинных и планетарных волн), связанных с неустойчивостью крупномасштабных атмосферных вихрей (циклонов, антициклонов), атмосферных фронтов и 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 генерации бароклинных волн в рамках дискретных по вертикали квазигеострофических моделей, изучить неустойчивость осесимметричных бароклинных вихрей, описать новые сценарии генерации внутренних волн начальными вихревыми возмущениями. 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 и модельному анализу изменений вихревой динамики атмосферы арктических широт в условиях быстрого потепления, описанию влияния глобального потепления на динамические процессы неустойчивости высотных струйных течений и продолжительность блокингов, развития разных типов ВСП, проведению численных экспериментов с вихреразрешающими моделями атмосферы, исследование нелинейных волновых взаимодействий. Лабораторное моделирование предполагает изучение динамики вихрей и струйных течений, возбуждаемых во вращающихся кольцевых сосудах МГД методом.