Введение 3
Глава 1. Полярный циклон 5
1.2 Обнаружение полярных циклонов 7
1.3 Классификация полярных циклонов. 17
1.4 Механизмы образования полярного минимума 24
Глава 2 Средства, используемые в работе. Ход работы 28
2.1 Модель WRF 28
2.2 Реанализ 33
2.3 Ход работы 35
Глава 3. Анализ полученных полей данных 38
3.1 Анализ результатов расчета модели WRF ARW 38
3.2 Данные реанализов 59
Заключение 60
Используемая литература 61
Приложение А 62
Приложение Б 89
Циклон - воздушная масса в виде атмосферного вихря огромного диаметра с пониженным давлением в центре. Существует два основных вида циклонов - внетропические и тропические. И одним из видов внетропических циклонов являются полярные циклоны.
Полярные циклоны привлекают внимание исследователей своей сложной динамикой, отличающейся от циклонов тропических широт. Для численного прогноза, прогноз зарождение полярного мезо вихря является сложной задачей, из-за нехватки данных для граничных и начальных условий, ввиду малого количества метеонаблюдений в полярных широтах, где они возникают.
Полярный циклон - это незначительный по размерам, но довольно активный циклон над поверхностью воды, с сильными ветрами и обильными осадками, что делает его опасным для морских судов и прибрежных зон. Поэтому, хотя задача численного моделирования полярных циклонов не является простой, важно исследовать процессы их возникновения, а также совершенствовать способы их прогнозирования.
На данный момент существуют различные численные модели прогноза, одна из них — это модель WRF. WRF - это целый ряд численных моделей погоды, которые используется как в прогностических целях, так и в исследовательских. В данной работе будет использована модель Advanced Research WRF (ARW) 4 версии.
Основной целью работы является численное моделирование полярного циклона с помощью модели WRF ARW.
Для достижения основной цели были поставлены следующие задачи:
• Освоить модель WRF ARW
• Выбрать полярный циклон для исследования
• Запустить используемую модель с различными параметризациями
• Получить результаты моделирования полярного циклона
• Сравнить модельное воспроизведение выбранного полярного циклона с данными различных реанализов
Работа состоит из введения, трех глав и заключения. В первой главе представлена общая информация о полярных циклонах, во второй главе описаны средства, используемые в работе и ход работы, в третьей главе - анализ полученных результатов в ходе работы.
В данной работе было выполнено численное моделирование случая полярного циклона в Норвежском море. Были выполнены следующие задачи:
1. Освоена модель WRF-ARW
2. Найден полярный циклон в Норвежском море 09.11.2021 структуры облачной запятой
3. Проведены два запуска модели WRF-ARW для полярного циклона с различными настройками параметризации
4. Получены результаты моделирования полярного циклона с помощью модели WRF-ARW
5. Выполнено сравнение различных реанализов в воспроизведение выбранного полярного циклона
Таким образом, все поставленные задачи работы были выполнены. Выполнена основная цель работы - численное моделирование полярного циклона с помощью модели WRF-ARW. Данная работа показывает, что используемая модель способна воспроизводить полярные циклоны. Однако, чтобы понять, можно ли улучшить качество воспроизведения полярного циклона, нужно больше запусков используемой модели с различными настройками параметризации, которые будут описывать процессы зарождения полярных циклонов. В данной работе включение в модель параметризации ACM2 дало более точное воспроизведение полярного циклона, по сравнению с параметризацией YSU.
