Формирование плотной облачности над океаном при вторжении холодного воздуха

Рассмотрена задача о стационарном вертикальном распределении термодинамических параметров насыщенного влажного воздуха, что имеет место, например, в стене глаза тропического циклона. На основе этих распределений термодинамических параметров рассматривается задача о динамике роста облака. Рост облака полагаем однородным, что соответствует росту умеренной облачности и одномерной задаче. Потоки тепла и влаги с поверхности океана определяются состоянием подоблачного слоя и продолжаются также после начала формирования облака. Они изменяют состояние, как подоблачного слоя, так и облака. Сосуществование и взаимодействие в задаче двух существенно разных областей требует наложить дополнительные условия. Мы требуем непрерывность температуры и влажности в точке нижней границы облака. 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 водоемов является основой образования облачности и циклогенеза в целом. В данной работе с учётом фазовых превращений атмосферной влаги рассмотрена задача о формировании облака над более теплым 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 высоты.
Работа выполнялась при поддержке ФАНО (тема «Мониторинг», госрегистрация № 01.20.0.2.00164)