Предложена новая версия параметризации орографических волн
22 октября 2025 г.
В Russian Journal of Earth Sciences опубликована статья «A New Version of Parametrization of Orographic Waves: Dynamic and Thermal Effects in the SOCOL3 Model». Исследование посвящено подробному описанию новой версии параметризации эффектов орографических гравитационных волн.
Авторами стали А. В. Коваль1,2, Н. М. Гаврилов1, В. А. Зубов1,3, Е. В. Розанов1,4 и А. С. Фадеев1 (1Санкт-Петербургский государственный университет, 2Российский государственный гидрометеорологический университет, 3Главная геофизическая обсерватория им. А. И. Воейкова, 4Давосская физико-метеорологическая обсерватория / Всемирный радиационный центр – PMOD / WRC).
Орографические гравитационные волны (ОГВ) относятся к классу внутренних гравитационных волн, источником которых является взаимодействие атмосферных движений с неоднородностями земного рельефа. ОГВ оказывают существенное воздействие на глобальную атмосферную циркуляцию. Они обеспечивают перенос энергии и импульса между атмосферными слоями от земной поверхности до нижней термосферы. Большинство современных численных моделей глобального климата, в связи со спецификой решаемых задач, не способны на своей пространственной сетке разрешить мезомасштабную и мелкомасштабную части спектра атмосферных волн. По этой причине для учета воздействия ОГВ разрабатываются различные схемы параметризации волновых эффектов.
Данное исследование посвящено подробному описанию новой версии параметризации ОГВ. Она создана на основе решения уравнения баланса волновой энергии с учетом вращения планеты. После внедрения новой версии параметризации в химико-климатическую модель СОКОЛ3 были проведены численные эксперименты с использованием предыдущей параметризации ОГВ, ранее используемой в модели СОКОЛ3, и новой версии параметризации.
Показано, в частности, что новая версия параметризации ОГВ позволяет более точно рассчитывать волновые ускорения и притоки тепла, особенно в нижней стратосфере. При этом волны распространяются до больших высот, чем в предыдущей параметризации, что лучше соответствует наблюдениям. В результате это позволяет получить более реалистичные профили среднего ветра и температуры, рассчитываемые моделью СОКОЛ3 с новой параметризацией. Возможности настройки новой параметризации дают перспективы значительного расширения спектра сценариев численных экспериментов.
Метки: атмосфера Земли, климат, RJES