Исследование эволюции турбулентности приземной атмосферы под воздействием выпадающих осадков

Актуальность темы проекта вызвана значительным ростом интереса к повышению точности и достоверности прогнозов погоды и определению ее текущего состояния (nowcasting). Растет число электронных ресурсов, предоставляющих погодные сервисы для повышения экономический эффективности отраслевой деятельности (например, цифровая агрометеорология, обслуживание БПЛА, управление городскими службами и контроль городского климата, прогноз распространения загрязнений и др.). Решение целого ряда прикладных и научных задач немыслимо без контроля параметров турбулентности атмосферы, поэтому наука о турбулентных течениях сегодня получает дополнительный импульс развития. Одним из существенных пробелов развитой к настоящему времени теории атмосферной турбулентности и ее модельной параметризации является возникающее понимание, что достигнутые в ней результаты не позволяют всегда правильно оценивать изменчивость турбулентных течений в реальной атмосфере. Наиболее сложные проблемы с учетом турбулентности возникают, когда на ее количественные характеристики существенно влияют не полностью контролируемые аномальные территориальные зоны (с сильной конвекцией или с локальным выпадением осадков), резкие границы раздела подстилающей поверхности (суша-вода, поле-лес), горный рельеф местности и т.п. Данный проект предполагает экспериментальные исследования эволюции атмосферной турбулентности под воздействием жидких осадков различной интенсивности и длительности при контроле их микроструктурных характеристик, что будет сделано впервые. Научной новизной проекта является получение новых экспериментальных данных о влиянии выпадающих жидких осадков на свойства турбулентности в приземной атмосфере. В рамках проекта будет выполнена экспериментальная оценка наличия и значимости энергетического влияния выпадающих жидких осадков на параметры турбулентности в приземной атмосфере, и показана степень влияния на процесс диссипации ее тепловой и кинетической энергий, а также на возникновение упорядоченных (крупномасштабных) изменений ее структуры. При получении сведений об изменениях параметров турбулентности в приземной атмосфере под воздействием жидких осадков будут использованы непрерывные и долговременные данные прямых измерений флуктуаций температуры и трех компонент вектора скорости ветра с помощью ультразвуковых анемометров-термометров серии АМК (типа АМК-03 и АМК-04 разработки ИМКЭС СО РАН), а также синхронных измерений параметров атмосферных осадков (интенсивности, количества, размеров капель и скоростей их падения), получаемых с помощью оптического осадкомера ОПТИОС (также разработки ИМКЭС СО РАН).