Тропопaузa и мaксимaльный ветер нaд территорией Кaзaхстaнa

A. В. Чередниченко Тропопaузa и мaксимaльный ветер нaд территорией Кaзaхстaнa

ПРЕДИСЛОВИЕ

В пособии проанализированы данные о распределении различных характеристик полярной и тропической тропопауз, синоптические ситуации, обуславливающие их экстремальные характеристики. Выбор характеристик тропопаузы и анализ результатов по возможности выполнен применительно к обслуживанию авиации. Однако эти данные представляют интерес и для других областей народного хозяйства. Так, например, данные о мощности слоя тропопаузы и разности температур на его границах необходимы при исследовании процессов обмена примесями между тропосферой и стратосферой [24, 27, 36], прогнозе конвективной облачности [36] и т.д.

В таблицах приложения помещены среднемесячные, среднесезонные и экстремальные значения характеристик тропопаузы и максимального ветра по 14 аэрологическим станциям Казахстана. Пособие, таким образом, является, по сути, климатическим справочником по тропопаузе и максимальному ветру над Казахстаном, ее также можно рассматривать как монографию по этой проблеме.

Авторы благодарят магистров Смирнову Анюту и Пивненко Юлю за проделанную большую техническую работу при подготовке рукописи.

ВВЕДЕНИЕ

Слой тропопаузы представляет большой научный и практический интерес, особенно при метеорологическом обеспечении авиации.

Структура тропопаузы – это мгновенный снимок с динамических процессов, происходящих между тропопаузой и стратосферой. Мощность слоя тропопаузы, распределение температур в ее слое наряду с другими данными являются ценной информацией для понимания происходящих метеорологических процессов и установления закономерностей. На важную роль тропопаузы в общей циркуляции атмосферы указывается в [35, 56-58] и др.

Практическое приложение данных о тропопаузе тоже велико. Поэтому структуре тропопаузы уделяется большое внимание, в том числе по линии ВМО.

Интерес к тропопаузе, как, впрочем, и к любому другому направлению исследований, не оставался постоянным. В шестидесятые годы появился целый ряд основополагающих работ, таких как [2, 4, 12, 13, 17, 27, 30-33, 45-48 и др.], благодаря которым физика образования тропопаузы и её роль в общей циркуляции атмосферы были достаточно глубоко изучены. Затем на длительное время интерес к тропопаузе упал, чему в значительной степени способствовало и то, что в аэрологии был осуществлён переход на автоматическую обработку радиозондовых подъёмов, при которых заметная часть информации о тропопаузе пропала. Это было обусловлено значительным упрощением алгоритма выбора тропопаузы и её особых точек по сравнению с ручной обработкой. В настоящее время интерес к тропопаузе снова вырос, что связано с её ролью в атмосфере как основного задерживающего слоя между тропосферой и стратосферой, препятствующего перемещению субстанции между ними и вообще росту научного интереса к верхним слоям атмосферы.

Тропопаузе над Казахстаном до шестидесятых-семидесятых годов прошлого века тоже уделялось мало внимания. Заметный вклад в её исследование внесли Маслова Т.В. [29], а также один из авторов данного пособия, защитивший кандидатскую диссертацию по тропопаузе и максимальному ветру над территорией Казахстана и написавший монографию аналогичного названия. Ожидалось, что со временем сеть зондирования расширится, появятся новые методы, что позволит изучить тропопаузу более детально. Однако за прошедшие годы число аэрологических станций на территории Казахстана сократилось с 15 до 8, увеличилось число пропусков наблюдений. Кроме того, вместо прежних четырёх сроков наблюдений станции были переведены на двухразовое зондирование, что исключило возможность изучать суточные колебания характеристик тропопаузы.С другой стороны, интерес к тропопаузе растёт, её изучение включено в программу курса для магистров «Физика верхних слоёв атмосферы». В связи с этим было решено взять за основу статистические данные за прошлый период, включающий данные наблюдений 14 станций Казахстана за четыре срока. Материал, однако, был заново переработан и пересмотрен в свете новейших исследований в области стратосферно-тропосферных связей. Кроме того, информация была дополнена требованиями по выбору тропопаузы, дающими материал для более глубокого понимания физики тропопаузы.

ГЛАВА I КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ О ТРОПОПАУЗЕ

§ 1. Характеристика используемого материала, оценка точности и достоверность данных

Работа выполнена по материалам температурно-ветрового зондирования на сети аэрологических станций Казахстана за 1966-1970 годы в сроки 03 и 15 часов московского времени, а при необходимости – за все четыре срока. Распределение станций по территории показано на рис. 1.

Рис. 1. Расположение пунктов зондирования