Микроклиматические исследования и дистанционное зондирование приземного слоя атмосферы в прибрежной зоне Белого моря в 2012 году

Зимой 2012 года на базе Беломорской Биологической станции МГУ им. Перцова (ББС) с 26.01 по 5.02.2012 года проводилась экспедиция НСО кафедры метеорологии и климатологии МГУ. Её целью являлось всестороннее исследование особенностей приземного слоя атмосферы береговой зоны Белого моря (явления связанные с резко устойчивой стратификацией атмосферы и отепляющее влияние полыньи, наблюдаемой в Кандалакшском заливе, недалеко от острова Великий).
В рамках экспедиции проводились круглосуточные измерения с дискретностью 5 минут с помощью АМС в трех точках полуострова Киндо. Одновременно с ними, в наиболее близкой к полынье точке, проводились пульсационные измерения скорости ветра и турбулентного потока явного тепла с помощью ультразвукового анемометра с частотой 10 Гц и наблюдения за динамикой конвективного приземного слоя (КПС) с помощью специальной камеры. Также, впервые, в рамках экспедиций НСО, было проведено дистанционное зондирование пограничного слоя атмосферы до высоты 600 метров с помощью метеорологического профилемера МТП – 5 (восстанавливает профиль температуры по микроволновому излучению).
Исследования проходили в чрезвычайно неблагоприятных погодных условиях. Температура не превышала -17оС, минимальная же составила -30оС. Это вызывало дополнительные сложности в обеспечении работы оборудования. Суровость погоды была вызвана длительным господством над исследуемой территорией мощного антициклона с центром в районе города Сыктывкара, где давление достигло 1060 гПа.
Влияние антициклона создало условия для формирования приземной инверсии, сохранявшейся на протяжении нескольких дней и простиравшейся до больших высот. По своей интенсивности инверсия достигала 21,3 градуса на 600 метров. С подобными инверсиями в полярных районах связаны большие вертикальные градиенты температур. Это и создало основные микроклиматические различия, которые наблюдались в этот период.
Были детально изучены особенности и динамика температурной инверсии и явления связанные с ней. Изучена связь потоков явного тепла, рассчитанных по методу турбулентных пульсаций, и коэффициентов турбулентной диффузии со стратификацией атмосферы, сделана попытка применения bulk-формулы для расчета потоков явного тепла в условиях резко устойчивой стратификации атмосферы. Так же были проанализированы изменения КПС и проверен метод его параметризации в региональных и глобальных моделях.