Переглянути
Нові надходження
Документ Адаптація методів прогнозу туману з урахуванням їх кліматології(2026) Яцишен, Анатолій Олегович; Yatsyshen, Anatolii O.Яцишен А.О. Адаптація методів прогнозу туману з урахуванням їх кліматології.– Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 103 «Науки про Землю». – Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, МОН України, м. Одеса, 2026. Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуального науково-прикладного завдання підвищення ефективності локального прогнозування радіаційних туманів шляхом адаптації методів визначення температури туманоутворення до кліматичних умов конкретного пункту спостережень та врахування впливу процесів міжрівневого обміну у граничному шарі атмосфери на еволюцію туманного шару. Актуальність теми зумовлена тим, що тумани належать до найбільш складних для прогнозування метеорологічних явищ, а ефективність існуючих емпіричних, чисельних методів їх прогнозу істотно залежить від ступеня адаптованості до місцевих фізико-географічних і кліматичних умов. Універсальні прогностичні схеми, розроблені для окремих регіонів, часто втрачають точність при застосуванні в інших умовах, що зумовлює необхідність урахування кліматологічних характеристик туманів та фізичних особливостей процесів у граничному шарі атмосфери. У роботі використано комплекс кліматологічних, статистичних, синоптичних і розрахункових методів дослідження. Виконано аналіз багаторічних рядів спостережень за туманами і температурою туманоутворення, матеріалів радіозондування атмосфери, а також застосовано методи апроксимації добово-річного розподілу температури туманоутворення, оцінювання коефіцієнта турбулентного обміну, турбулентних потоків тепла і висоти граничного шару атмосфери. У першому розділі розглянуті сучасні погляди на загальні характеристики туманів, механізми їх утворення, а також проаналізовано роль кліматологічних і фізичних чинників у формуванні туманів. Узагальнено традиційні уявлення про вплив температурної стратифікації, турбулентного обміну та процесів у граничному шарі атмосфери на процеси утворення і еволюції радіаційних туманів. У другому розділі проаналізовано основні методи прогнозу радіаційних туманів. Зокрема, підходи до визначення температури туманоутворення, часу утворення і розсіювання туману, а також інших характеристик, що визначають його еволюцію. Показано, що ефективність цих методів значною мірою залежить від локальної адаптації та врахування фізичного стану граничного шару атмосфери. У третьому розділі обґрунтовано підхід до адаптації методів прогнозу туману з урахуванням кліматологічних характеристик предикторів та фізичних процесів, що відбуваються у граничному шарі атмосфери при утворенні радіаційних туманів. На основі даних станції Київ за 2012–2020 рр. досліджено добово-річний розподіл туманів і температури туманоутворення, виконано апроксимацію її розподілу. Встановлено, що найбільш ефективною є поліноміальна апроксимація фактичних значень температури туманоутворення, що дає можливість визначати її кліматологічне значення для конкретного пункту, місяця і часу доби та використовувати його як додатковий критерій контролю для визначення предиктанта. На матеріалах температурно-вітрового зондування збільшеної часової роздільності та наземних спостережень на станції Lindenberg (Німеччина) досліджено вплив температурної стратифікації, турбулентних потоків тепла та міжрівневого обміну у граничному шарі атмосфери на еволюцію радіаційних туманів, як альтернативних предикторів їх прогнозу. Встановлено, що утворення і розвиток радіаційних туманів тісно пов’язані з формуванням приземного затримуючого шару, подальшою трансформацією типу стратифікації внаслідок еволюції турбулентного обміну у граничному шарі атмосфери. Показано, що зв’язок між коефіцієнтом турбулентного обміну та висотою граничного шару атмосфери є відносно тісним у періоди до та після утворення туману, але істотно послаблюється після його утворення та в період максимального розвитку через посилення інверсійної стратифікації. Встановлено, що для туманів із вертикальною потужністю до 150-170 м характерні максимальні значення коефіцієнта турбулентності, тоді як подальше збільшення вертикальної потужності туману супроводжується зменшенням інтенсивності локального турбулентного обміну. Наукова новизна одержаних результатів полягає в тому, що вперше обґрунтовано підхід до використання кліматологічних характеристик добово-річного розподілу температури туманоутворення як додаткового критерію адаптації методів прогнозу радіаційних туманів до конкретного пункту; що дозволило удосконалити підхід до оцінювання температури туманоутворення шляхом її порівняння з кліматологічним значенням, притаманним певному пункту, сезону року та часу доби. Встановлена структура зв’язку між вертикальною потужністю радіаційного туману та характеристиками турбулентного обміну у граничному шарі атмосфери. Обґрунтований підхід до використання кількісних характеристик турбулентних потоків тепла у граничному шарі як предиктору прогнозу утворення і розсіяння радіаційних туманів. Практичне значення одержаних результатів полягає у можливості використання запропонованого підходу для підвищення ефективності локального прогнозування туманів у діяльності метеорологічних підрозділів, насамперед у сфері метеорологічного забезпечення авіації, підрозділів безпілотних систем Сил оборони України.