Руткевич П.Б., Голицын Г.С., Руткевич Б.П. Формирование облачности над океаном при вторжении холодного воздуха

М.: Препринт ИКИ РАН, Пр 2175, 2014. — 40 с. Тропические циклоны часто возникают при вторжениях сухого и более холодного воздуха на открытый океан. Полярные ураганы образуются, когда холодный арктический воздух появляется над открытыми водоёмами. Процессы испарения и вертикального переноса влаги и тепла с поверхности водоёмов — основа образования облачности и циклогенеза в целом. Ситуация, когда наступающий относительно холодный устойчивый воздух надвигается на более тёплый океан, является типичной задачей о развитии турбулентного конвективного слоя и может быть решена при использовании понятия плавучести. Применительно к реальной атмосфере плавучесть должна учитывать процессы фазовых превращений, которые определяют положение нижней границы и толщину облака как функцию времени. В данной работе с учётом фазовых превращений атмосферной влаги рассмотрена задача о формировании облака над более тёплым океаном. Определены в развитии границы облака (верхняя и нижняя) и профили тепла и пара внутри него. Опускание нижней границы определяется увеличением влажности подоблачного слоя. Построена приближенная аналитическая модель этих процессов и численно решены полные уравнения. Приближённые уравнения хорошо описывают зависимость термодинамических функций от высоты. Шкала высот для влаги примерно втрое меньше, чем для температуры. Введение.
Толщина подоблачного конвективного слоя.
Нижняя граница облачности.
Вертикальные распределения термодинамических функций для насыщенного пара в адиабатическом случае.
Толщина конвективного слоя в облаке как функция времени.
Градиент температуры в тропосфере.
Заключение.
Литература.
Приложение.