Оценка скорости потока в общей циркуляции атмосферы по разнице зональных скоростей на тропопаузе.

Численный прогноз погоды заключается в решение системы дифференциальных уравнений с данными наблюдений в качестве граничных условий. Иначе говоря, погода в нужном месте определяется воздушной массой, пришедшей в эту точку, с учетом ее трансформации при перемещении. Максимальный прогнозируемый период оценивается в 10-17 дней. Это ограничение может быть вызвано существованием процесса с временным масштабом более 10-17 дней, данные о котором отсутствуют или искажены в исходных данных. Подобным процессом может быть общая циркуляция атмосферы (ОЦА) с меридиональной скоростью около 1 м/с (Кочин, 2023). Информация об ОЦА в данных наблюдений либо недостоверна, либо отсутствует. При наблюдаемом постоянном приземном давлении скорость потока в ОЦА на поверхности Земли (слой Экмана) почти равна нулю. Скорость воздушного потока измеряется на метеостанциях на высоте около 10 метров над поверхностью, поэтому скорость потока в ОЦА не может быть оценена на основе наземных метеорологических наблюдений. Аэрологическое зондирование не обеспечивает необходимой точности измерения направления ветра при скорости потока менее 2 м/с. Дистанционные спутниковые методы оценивают скорость ветра по смещению неоднородностей (облаков и подобных неоднородностей). Эти неоднородности возникают из-за мезомасштабных процессов и также перемещаются ими. Мезомасштабные процессы имеют свою собственную скорость движения, которая, в общем случае, не соответствует движению воздуха в ОЦА. Из-за низкой надежности экспериментальных данных увеличение прогнозируемого периода требует корректной модели ОЦА, а существующие модели имеют ряд слабых мест и нуждаются в дополнительном анализе.
Источником информации могут быть зональные потоки. Тропопауза является поверхностью раздела меридиональных потоков в ОЦА (Кочин 2023). Меридиональные потоки отклоняются силой Кориолиса, поэтому в районе тропопаузы наблюдается изменение направления ветра на 180 градусов в условиях близких к штилю. Однако подобные ситуации наблюдаются редко и не могут быть использованы для систематических измерений, в то время как разница в зональных потоках при наличие мезомасштабных процессов должна наблюдаться постоянно. Таким образом для регулярного получения информации о скорости потоков ветра в ОЦА необходимо усовершенствовать существующий алгоритм определения профиля ветра с целью вычисления разницы зональных составляющих в области тропопаузы. Существующие алгоритмы не учитывают высоту тропопаузы при расчете скорости ветра, поэтому дают некую интегральную оценку разницы зональных составляющих. Исключение данных о ветре на уровне тропопаузы потенциально способно оценить скорость потоков ветра в ОЦА, что важно для повышения достоверности долгосрочного прогноза погоды.