Особенности летних и зимних осадков в северной части Черноморского региона на примере данных численного моделирования

В. В. Ефимов✉, А. Е. Анисимов, О. И. Комаровская

Морской гидрофизический институт РАН, Севастополь, Россия

✉ e-mail: vefim38@mail.ru

Аннотация

Цель. Воспроизвести с помощью модели WRF-ARW процессы развития облачности и осадкообразования, выделить особенности осадков для Черноморского региона и Кpыма в летний и зимний сезоны – цель данной работы.

Методы и результаты. Рассмотрены результаты численного моделирования и приведены сравнительные характеристики летних и зимних атмосферных осадков в Крыму. На примере развития конвективной активности в июле 2018 г. показаны суточная динамика и связанные с бризовой циркуляцией особенности распределения конвективных облаков над территорией Крыма. Выполнен анализ баланса влаги и приведены количественные оценки механизма осадкообразования в летний период. На примере моделирования выпадения осадков в декабре 2018 г., произошедшего в условиях прохождения холодного фронта на периферии циклонического образования, отмечена особенность механизма осадкообразования в зимнее время, связанная с адвективным переносом влаги. Также рассмотрено формирование интенсивных осадков в зимний и летний сезоны в области Крымских гор.

Выводы. Характерной особенностью осадков в летний период является их суточная периодичность и внутренний влагооборот. Влияние бризов приводит к локализации конвективной облачности и осадков в центральных областях полуострова. Вид зимней облачности, формирующей осадки в Крыму, – преимущественно слоисто-дождевые облака, локализация осадков зависит от направления воздушных потоков: внешний влагооборот является определяющим в зимнее время. Область наиболее высоких гор относится к зоне максимального выпадения осадков в оба периода года и играет важнейшую роль в суммарном балансе влаги в Крыму.

Ключевые слова

WRF-ARW, осадки, влияние бризовой циркуляции, конвективная активность, влагосодержание, адвективный перенос, летние и зимние осадки в горах

Благодарности

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ и г. Севастополя в рамках научного проекта № 20-45-920017 «Количественные оценки осадков в Юго-Западном Крыму и Севастополе на базе численного моделирования и радиолокационных наблюдений», а также в рамках государственного задания по теме № 0827-2021-0002 «Фундаментальные исследования процессов взаимодействия в системе океан-атмосфера, определяющих региональную пространственно-временную изменчивость природной среды и климата».

Для цитирования

Ефимов В. В., Анисимов А. Е., Комаровская О. И. Особенности летних и зимних осадков в северной части Черноморского региона на примере данных численного моделирования // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 6. С. 727–741. EDN GPGLDN. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2021-6-727-741

Efimov, V.V., Anisimov, A.E. and Komarovskaya, O.I., 2021. Features of Summer and Winter Precipitation in the Northern Part of the Black Sea Region: Two Model Case Studies. Physical Oceanography, 28(6), pp. 677-690. https://doi.org/10.22449/1573-160X-2021-6-677-690

DOI

10.22449/0233-7584-2021-6-727-741

Список литературы

  1. Климат и опасные гидрометеорологические явления Крыма / Под ред. К. Т. Логвинова, М. Б. Барабаш. Л. : Гидрометеоиздат, 1982. 318 с.
  2. Климатический атлас Крыма / Автор-составитель И. П. Ведь. Симферополь : Таврия-Плюс, 2000. 118 с.
  3. Анисимов А. Е., Ефимов В. В., Львова М. В. Верификация данных дистанционного зондирования GPM IMERG и количественные оценки атмосферных осадков в Крымском регионе в теплое время года // Морской гидрофизический журнал. 2021. Т. 37, № 4. С. 490–504. https://doi.org/10.22449/0233-7584-2021-4-490-504
  4. Ефимов В. В., Яровая Д. А. Численное моделирование конвекции в атмосфере при вторжении холодного воздуха в атмосферу над Черным морем // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50, № 6. С. 692–703. https://doi.org/10.7868/S0002351514060078
  5. Ефимов В. В., Комаровская О. И. Влияние гор на климат южного берега Крыма // Метеорология и гидрология. 2019. № 9. С. 86–94.
  6. Золина О. Г., Булыгина О. Н. Современная климатическая изменчивость характеристик экстремальных осадков в России // Фундаментальная и прикладная климатология. 2016. Т. 1. С. 84–103. https://doi.org/10.21513/2410-8758-2016-1-84-103
  7. Ефимов В. В. Численное моделирование бризовой циркуляции над Крымским полуостровом // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2017. Т. 53, № 1. С. 95–106. https://doi.org/10.7868/S0002351517010047
  8. A description of the advanced research WRF model version 4 / W. C. Skamarock [et al.] // NCAR Technical Notes. Boulder, CO, USA : National Center for Atmospheric Research, 2021. 145 p. https://doi.org/10.5065/1dfh-6p97
  9. An Overview of the 2010 Hazardous Weather Testbed Experimental Forecast Program Spring Experiment / A. J. Clark [et al.] // Bulletin of the American Meteorological Society. 2012. Vol. 93, iss. 1. P. 55–74. https://doi.org/10.1175/BAMS-D-11-00040.1
  10. Toward Improved Convection-Allowing Ensembles: Model Physics Sensitivities and Optimizing Probabilistic Guidance with Small Ensemble Membership / C. S. Schwartz [et al.] // Weather and Forecasting. 2010. Vol. 25, iss. 1. P. 263–280. https://doi.org/10.1175/2009WAF2222267.1
  11. NCAR’s experimental real-time convection-allowing ensemble prediction system / C. S. Schwartz [et al.] // Weather and Forecasting. 2015. Vol. 30, iss 6. P. 1645–1654. https://doi.org/10.1175/WAF-D-15-0103.1
  12. Comparing ECMWF high-resolution analyses with lidar temperature measurements in the middle atmosphere / B. Ehard [et al.] // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2018. Vol. 144, iss. 712. P. 633–640. https://doi.org/10.1002/qj.3206
  13. Explicit Forecasts of Winter Precipitation Using an Improved Bulk Microphysics Scheme. Part II: Implementation of a New Snow Parameterization / G. Thompson [et al.] // Monthly Weather Review. 2008. Vol. 136, iss. 12. P. 5095–5115. https://doi.org/10.1175/2008MWR2387.1
  14. Cloud-resolving model intercomparison of an MC3E squall line case: Part I—Convective updrafts / J. Fan [et al.] // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2017. Vol. 122, iss. 17. P. 9351–9378. https://doi.org/10.1002/2017jd026622
  15. Milbrandt J. A., Yau M. K. A Multimoment Bulk Microphysics Parameterization. Part I: Analysis of the Role of the Spectral Shape Parameter // Journal of Atmospheric Sciences. 2005. Vol. 62, iss. 9. P. 3051–3064. https://doi.org/10.1175/JAS3534.1
  16. Milbrandt J. A., Yau M. K. A Multimoment Bulk Microphysics Parameterization. Part II: A Proposed Three-Moment Closure and Scheme Description // Journal of Atmospheric Sciences. 2005. Vol. 62, iss. 9. P. 3065–3081. https://doi.org/10.1175/JAS3535.1
  17. Radiative forcing by long-lived greenhouse gases: Calculations with the AER radiative transfer models / M. J. Iacono [et al.] // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2008. Vol. 113, iss. D13. D13103. https://doi.org/10.1029/2008JD009944
  18. Janjić Z. I. The Step-Mountain Eta Coordinate Model: Further Developments of the Convection, Viscous Sublayer, and Turbulence Closure Schemes // Monthly Weather Review. 1994. Vol. 122, iss. 5. P. 927–945. https://doi.org/10.1175/1520-0493(1994)1220927:TSMECM2.0.CO;2
  19. Chen F., Janjić Z., Mitchell K. Impact of Atmospheric Surface-layer Parameterizations in the new Land-surface Scheme of the NCEP Mesoscale Eta Model // Boundary-Layer Meteorology. 1997. Vol. 85. P. 391–421. https://doi.org/10.1023/A:1000531001463
  20. Зац В. И., Лукьяненко О. Я., Яцевич Г. В. Гидрометеорологический режим Южного берега Крыма. Л. : Гидрометеоиздат, 1966. 120 с.

Файлы

Полный текст

Мы используем Яндекс Метрику. Подробнее.