Физика атмосферных аэрозольных систем. Довгалюк Ю.А - 106 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

потоков (облачные кластеры ВЗК). Протяженность и внутренняя структура таких ансамблей
определяются совокупностью движений разных масштабов, а также процессами взаимодействия
облаков друг с другом внутри ансамбля. Задача численного моделирования ансамблей облаков
весьма сложна. Одним из возможных подходов к ее решению является совместное применение
какой-либо численной модели отдельного облака и статистических характеристик ансамблей
облаков, полученных в результате прямых наблюдений.
Статистические характеристики поля кучевых облаков. Исследования полей облаков
проводятся как с поверхности Земли, так и с самолетов или по фотографиям облачности,
полученным с искусственных спутников Земли (ИСЗ). Одно из первых исследований структуры
полей облаков Cu Cu cong было выполнено Ф.Планком, который провел анализ материалов
аэрофотосъемки облачных полей над Флоридрй (США) летом 1957 г[92]. Всего было им обработано
19 облачных скоплений, в каждом из которых содержалось от 3000 до 9000 индивидуальных
облаков. Оценка горизонтальных размеров облаков велась по их эквивалентному диаметру D
диаметру круга, равновеликого с площадью основания облака. Наряду с D определялись отношения
H/D (H вертикальная мощность облака). На рис. 5.14 представлена зависимость мощности
облаков от их диаметров для двух групп, исследованных Планком на площади около 800 км
2
при
разных метеорологических условиях. По данным этих исследований горизонтальные размеры
отдельных облаков меняются от некоторого минимального значения, которое при аппроксимации
было принято равным нулю, до максимального размера (D
max
). Функция распределения облаков по
горизонтальным размерам может быть аппроксимирована экспоненциальной зависимостью:
(5.41)
где D диаметр облака на уровне его основания; N(D) плотность распределения облаков по их
диаметрам; k и α параметры.
Вертикальная структура облачного ансамбля описывается формулой:
(5.42)
где H вертикальная мощность облака; ν и β параметры.
По данным эксперимента, значение параметра ν, которое указывает отношение вертикальных
и горизонтальных размеров наиболее крупных облаков, близко к единице. В случае преобладания
активных растущих облаков (до 15÷16 часов местного времени) наиболее крупные облака
сопровождаются большим количеством более вытянутых по вертикали конвективных облаков с
меньшими горизонтальными размерами. В этих случаях β<0.
Рисунок 5.14
Следует отметить, что Планком изучались конвективные тропические облака типа Cu Cu
cong. Поэтому применимость полученных результатов к другим районам и к облакам типа Cb
должна быть оговорена особо. При сильно возмущенных погодных условиях, сопровождающихся
ливневыми осадками, отношение H/D для большей части активных облаков существенно больше