Моделирование случаев возникновения смерчей на Урале в июне 2017 г. с различными начальными условиями и заблаговременностью прогноза

Краткосрочный прогноз возникновения конвективных опасных явлений, в частности смерчей, представляет собой одну из нерешенных проблем метеорологии. Для ее решения используются различные мезомасштабные модели атмосферы, в частности модель WRF, получившая широкое распространение благодаря открытому исходному коду. Рост вычислительных возможностей в последние годы позволяет успешно моделировать с помощью модели WRF не только возникновение суперячейковых штормов, но и сами торнадо [1]. Однако основной проблемой остается повышение точности воспроизведения траектории прохождения мезомасштабных конвективных систем со смерчами. Такой прогноз часто сопровождается значительными ошибками [2]. Одним из значимых факторов, влияющих на успешность прогноза, является выбор начальных условий для запуска модели WRF.
В настоящей работе проведено моделирование с помощью модели WRF для десяти случаев смерчей с категорией интенсивности F2 и выше, наблюдавшихся в России в период 2007-2017 гг. Все случаи были выявлены или подтверждены по результатам анализа вызванных ими ветровалов по космическим снимкам. В качестве начальных условий использованы данные реанализа CFS (шаг сетки 0,5°) и ECMWF (шаг сетки 0,25°), а также прогноз GFS (с шагом сетки 0,25°). Модель WRF запускалась с шагом сетки 3 км с использованием вложенных сеток и без них. В результате установлено, что использование данных ECMWF в качестве начальных условий обеспечивает существенное повышение качества моделирования для некоторых случаев возникновения МКС со смерчами, в частности 29 августа 2014 г. в Башкортостане.
Также на примере двух случаев возникновения смерчей (3 июня 2017 г. в Свердловской области и 18 июня 2017 г. в Курганской области) проведен эксперимент по моделированию с различной заблаговременностью прогноза - от 12 до 36 ч.

Исследование проведено при поддержке РНФ (проект № 18-77-10076)