Сорок девять прогностических зондов вместо одного
«КБП» продолжает серию публикаций о молодых учёных, удостоенных премии Главы КБР в области науки и инноваций. Сегодня о своей научной деятельности рассказывает младший научный сотрудник лаборатории математического моделирования отдела физики облаков Высокогорного геофизического института Марьяна Шериева, чьи разработки в области моделей облаков призваны обнаруживать зарождение в них града на более ранней стадии.
– В настоящее время наблюдается увеличение частоты опасных метеорологических явлений. Для Северного Кавказа среди таких явлений выделяются градобития, которые наносят значительный ущерб экономике, особенно сельскому хозяйству. Для эффективного проведения противоградовых мероприятий необходимо не только своевременное предсказание града, но и разработка методик воздействия на облака с целью его подавления. Создание математических моделей облаков открывает новые возможности для успешной реализации противоградовых работ.
Сотрудниками ВГИ для исследования конвективных облаков была разработана трёхмерная нестационарная модель облака. Она позволяет получать пространственно-временное распределение основных характеристик облака: температуру облачной среды, давление, водность, лёдность, размеры и концентрацию капель и градин, объёмную плотность зарядов, напряжённость электрического поля, скорости восходящих потоков. Ещё имеется возможность предсказывать опасные погодные явления, определять оптимальные значения координат и времени активных воздействий на облака с целью подавления града, а также количество вносимого реагента.
При этом точность математической модели напрямую зависит от выбранного способа формирования начальных условий. В связи с появлением прогностических моделей атмосферы высокого качества исследования по созданию входных данных для математических моделей облаков становятся особенно актуальными.
– Что нового для этой отрасли науки именно в ваших исследованиях?
– В моей работе представлен новый способ задания входных данных для трёхмерной модели конвективного облака. Он позволяет заменить данные аэрологического зондирования трёхмерными полями метеорологических элементов из Глобальной системы прогнозов параметров атмосферы GFS NCEP. Таким образом, вместо одного фактического зонда используется 49 прогностических зондов. В результате учитываются существенные градиенты полей метеорологических величин (градиент температуры воздуха, скорости и направления ветра), которые ранее не рассматривались.
– В чём же практическая польза?
– Численные расчёты показали, что такая замена позволяет более адекватно воспроизводить эволюцию конвективных облаков и обнаруживать град на более ранней стадии зарождения и развития. Полученный результат может найти применение в службах по борьбе с градом.
– Каковы дальнейшие научные планы?
– Будем и далее заниматься совершенствованием трёхмерной модели облака. Как уже было сказано, в данный момент в качестве входных данных модели используются фактические данные аэрологического зондирования тропосферы. Но пространственно-временные масштабы конвективных облаков несопоставимы с существующими станциями аэрологического зондирования атмосферы. Так, на территории КБР пунктов аэрологического зондирования атмосферы не имеется, а ближайшая метеостанция находится в аэропорту «Минеральные Воды», причём интервал проведения измерений довольно большой и отличается от момента максимального развития конвективных процессов. В связи с этим планируется продолжать численные эксперименты с использованием прогностических метеопараметров из Глобальной модели атмосферы. Полученные результаты могут быть полезны для военизированных подразделений Росгидромета в борьбе с градом.
– Как вы пришли в науку?
– Можно сказать, что всю жизнь люблю и занимаюсь математикой. Закончила школу лицей № 2 с математическим уклоном, потом поступила на факультет механики, математики и компьютерных наук ЮФУ в Ростове-на-Дону. Затем попала в лабораторию математического моделирования в Высокогорный геофизический институт.
Лаборатория занимается моделированием физических процессов в облаках и туманах различных типов при их естественном развитии и при активных воздействиях. Проводить исследования в этой области интересно и актуально по причине активизации на территории КБР опасных явлений погоды, связанных с конвективными облаками. Наиболее опасными из них являются градобития, приносящие большие потери экономике, особенно посевам и насаждениям, иногда полностью уничтожая их.
– Наверное, приятно, что работу оценили?
– Конечно же, приятно, что на нашу научную работу обратили внимание. Это даёт дополнительный стимул двигаться дальше, совершенствовать полученные результаты, разрабатывать новые идеи, связанные с физикой облаков.
