Studying internal gravity waves generated by atmospheric fronts over the Moscow region

Izvestia, Atmospheric and Oceanic Physic. 2017. Vol. 53. No. 4. P. 402–412.

Kulichkov S. N., Tsybulskaya N. D., Chunchuzov I. P., Гордин В. А., Быков Ф. Л., Chulichkov A. I., Perepelkin V. G., Bush G. A., Golikova E. V.

Представлены результаты исследования внутренних гравитационных волн
(ВГВ) во время прохождения в московском регионе атмосферных фронтов в июне -
июле 2015 года. Регистрация ВГВ осуществлялась на группе из 4-х
микробарографов конструкции ИФА им. А.М.Обухова РАН с расстояниями между
ними от 7-ми до 54-х километров. Изучались закономерности изменения
параметров ВГВ (пространственной когерентности, характерных масштабов,
направления и горизонтальной скорости распространения, амплитуды) по мере
приближения атмосферного фронта к сети наблюдения, а также в период его
прохождения и последующего периода, когда сеть наблюдений оказывается внутри
циклона за пределами фронта. Исследования могут быть полезными для изучения
взаимосвязи между эффектами внутренних гравитационных волн в различных
физических полях на различных высотах в атмосфере. Показано, что в области
периодов, превышающих 30 минут, ВГВ являются когерентными между пунктами,
разнесенными на горизонтальные удаления около 60 километров (коэффициент
когерентности 0,6÷0,9). Показано также наличие когерентности между волновыми
флуктуациями атмосферного давления и флуктуациями горизонтальной скорости
ветра в интервале высот 60-200 метров. Совместный анализ данных флуктуаций
атмосферного давления и горизонтальной скорости ветра выявил наличие
характерных доминантных периодов, на которых парные кросс-когерентности между флуктуациями атмосферного давления и скорости ветра имеют локальные
максимумы. Эти периоды расположены в ориентировочных диапазонах 20-29; 37-
47; 62-72; и 100-110 минут. Соответствующие этим доминантным периодам
фазовые скорости распространения ВГВ лежат в интервале 15-25 м/c, а
горизонтальные длины волн меняются от 52км на периоде 35 мин до 99 км на
периоде 110 мин.

Ключевые слова: coherence, a group of microbarographs, atmospheric pressure fluctuations, internal gravity waves, atmospheric fronts, spectra, azimuths, phase velocities, dominant periods

ПУБЛИКАЦИЯ ПОДГОТОВЛЕНА ПО РЕЗУЛЬТАТАМ ПРОЕКТА: Дифференциальные и интегро-дифференциальные уравнения. Включение больших массивов статистической информации. Модели. Аналитические и вычислительные подходы (2016)