Направления ЛАБОРАТОРИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ В

ЛАБОРАТОРИЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВОД СУШИ С АТМОСФЕРОЙ
ИВП РАН
НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ, РЕШАЕМЫЕ В ЛАБОРАТОРИИ,
ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 2010г., НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ
ИССЛЕДОВАНИЙ.
1. НАИБОЛЕЕ ЗНАЧИМЫЕ ФУНДАМЕНТАЛЬНЫЕ ПРОБЛЕМЫ.
1.1
Мелкомасштабное взаимодействие водоема с атмосферой.
1.2
Мезомасштабное взаимодействие в системе суша-атмосфера, водоем-атмосфера.
1.3
Макромасштабное
взаимодействие,
включающее
региональные
климатические
исследования.
Исследования лаборатории взаимодействия вод суши с атмосферой базируются на строгих
теоретических основах, вытекающих из решения уравнений Навье-Стокса, Рейнольдса и теории
подобия Монина-Обухова.
Существенное место при решении указанных проблем занимает развитие теории подобия МонинаОбухова на случай нарушения условий стационарности и горизонтальной однородности (СГО).
2. ОСНОВНЫЕ НАУЧНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ 2010 г.
2.1
В рамках микромасштабного взаимодействия продолжены исследования влияния
температурного режима приповерхностного слоя воды (ПСВ) на процессы обмена газом между
водоемом и атмосферой. Предложен следующий сценарий роли ПСВ в газовом обмене системы
водоем-атмосфера. При холодном ПСВ CO2, как бы, закачивается в водоем из атмосферы (это
может происходить при неустойчивой плотностной стратификации воздух). При смене
термического режима ПСВ с холодного на теплый обмен газами сокращается. При этом содержание
О2 в воде уменьшается, что в итоге может приводить к его дефициту, а следовательно и к заморным
явлениям.
2.2
В рамках мезомасштабного взаимодействия ведутся работы по развитию гидрологической
модели водохранилища (ГМВ) путем введения блока интенсификации взаимодействия
мелководных акваторий с атмосферой. В 2010 г. выполнена модификация алгоритма расчета
составляющих теплового баланса долинного водохранилища (явный и скрытый теплообмен
рассчитывается в соответствии с моделью интенсификации теплообмена и испарения с зоны
мелководья). Данная разработка позволит более точно производить не только расчет потерь тепла
на испарение, но и соответствующей компоненты в расходной части водного баланса.
2.3
В рамках макромасштабное взаимодействие продолжена работа по обновлению и
расширению имеющейся базы данных по климатическим характеристикам (температуре воздуха,
осадкам и атмосферному давлению) по территории Арктики и Евразии, проведен анализ
пространственной структуры изменчивости приземной температуры и атмосферного давления на
рассматриваемой территории, оценено влияние основных циркуляционных индексов на вариации
температуры воздуха Евразии.
3. НАПРАВЛЕНИЯ ДАЛЬНЕЙШИХ ИССЛЕДОВАНИЙ
3.1
В рамках взаимодействия водоема с атмосферой планируется адаптировать боксовую
модель тепло-массообмена кафедры гидрологии МГУ и трехмерную математическую модель
гидротемодинамики и экосистемы стратифицированного водоема (Л.А. Руховец, Н.И. Филатов)
путем привлечения моделей Панина Г.Н. для оценки вклада мелководий и процессов в ПСВ и
уточнения параметров модели на базе экспедиционных исследований.
3.2
В рамках взаимодействия суши с атмосферой планируется продолжить полигонные
исследования энерго-массообмена (Германия), с целью привлечения новых данных для развития
параметрических моделей для случая нарушения условий стационарности и горизонтальной
однородности (СГО).
3.3
В рамках макромасштабное взаимодействие планируется продолжить анализ данных
глобальных и региональных климатических изменений с целью развития концептуальной модели
региональных (РФ, КАСПИЙ) климатических изменений.