Читать онлайн «Численное моделирование температурных контрастов суша-море на атмосферную циркуляцию в Черноморском регионе»

Термогидродинамика океана УДК 551. 466. 3 В. В. Ефимов, А. Е. Анисимов Численное моделирование влияния температурных контрастов суша – море на атмосферную циркуляцию в Черноморском регионе Формирование полей приводного ветра над Черным морем происходит под влиянием мно- гих физических факторов. Одним из важнейших является муссонный механизм, связанный с сезонными изменениями контрастов плавучести над морем и окружающей сушей. Для выде- ления эффектов, обусловленных этим механизмом, проведены и описаны численные экспери- менты по чувствительности региональной модели атмосферной циркуляции к изменению тем- пературных контрастов суша – море. Показано, что влияние этих эффектов ограничивается нижней частью атмосферы. Приведенные оценки климатических полей возмущений позволя- ют описать муссонный механизм, определяющий сезонную изменчивость поля завихренности скорости ветра и, как следствие, сезонную изменчивость крупномасштабной циркуляции вод в Черном море. Ключевые слова: Черное море, муссонный эффект, климат, моделирование климата. Введение. В замкнутых или почти замкнутых бассейнах Северного по- лушария, таких как Черное и Каспийское моря, крупномасштабная циркуля- ция носит циклонический характер. Характерным примером ее является Ос- новное Черноморское течение, которое в краевых областях моря имеет ци- клоническую направленность. Считается, что его сезонная изменчивость свя- зана с сезонной изменчивостью тепловых контрастов суша – море [1, 2], а в усредненной за год циркуляции существенную роль играет циклоническое поле ветра над морем, являющееся в основном следствием характерной при- брежной орографии – Кавказские и Понтийские горы на юго-востоке служат преградой для приводного ветра [3]. Сезонная изменчивость приводного вет- ра наиболее явно выражена в западной части моря, что связано с сезонными изменениями контрастов плавучести над морем и окружающей сушей, дейст- вие которых можно определить как муссонный механизм. В восточной части моря, кроме того, на поле приводного ветра оказывает влияние и интенсив- ный орографический эффект, имеющий меньшую сезонную изменчивость. В целом над морем завихренность скорости ветра в течение года остается ци- клонической, а ее среднегодовая величина сравнима с диапазоном ее сезон- ной изменчивости. Описание численных экспериментов. Поля приповерхностного ветра и их сезонная изменчивость формируются под влиянием многих физических факторов, из которых для Черноморского региона одним из важнейших явля- © В. В. Ефимов, А. Е. Анисимов, 2011 ISSN 0233-7584. Мор. гидрофиз. журн. , 2011, № 4 3 ется муссонный механизм. Вообще говоря, эффект генерации циклонической завихренности потоками плавучести над морем известен. Например, в работе [4] рассмотрена задача о циркуляции в атмосфере, вызванной нагреванием в результате высвобождения явного тепла в нижней части тропосферы от δ-ис- точника на поверхности. В численных моделях атмосферной циркуляции воспроизводятся или параметризуются все основные процессы, определяю- щие состояние атмосферы.