ЧИСЛЕННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ АЭРОЗОЛЬНОГО СОСТАВА АТМОСФЕРЫ НА ФОРМИРОВАНИЕ МАКРО- И МИКРОСТРУКТУРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК КОНВЕКТИВНЫХ ОБЛАКОВ
Аннотация
В настоящее время физика облаков и активных воздействий на них постепенно пере- ходит от этапа изучения "элементарных" облачных процессов к этапу изучения облаков в целом с учетом их системных свойств. Одним из направлений исследований на этом этапе становится изучение роли системных свойств облаков в формировании их макро- и микро- структурных характеристик. Именно эти свойства являются основными факторами, влияющими на формирование структуры облаков. В статье представлены некоторые ре- зультаты исследований роли одного из таких свойств облаков, а именно взаимодействия облаков с окружающей их атмосферой (свойство иерархичности систем). В качестве спо- соба их взаимодействия рассмотрен механизм, обусловленный аэрозольным составом ат- мосферы. Методика исследований основана на предположении, что на интенсивность образования кристаллов в облаках влияет содержание в атмосфере аэрозольных частиц достаточной концентрации, обладающих льдообразующими свойствами (ядер сублима- ции). Для расчетов использовалась трехмерная нестационарная модель конвективных об- лаков. Интенсивность образования кристаллов в облаке менялась путем варьирования зна- чения параметра в выражении для источника кристаллов в модельных уравнениях для об- лачной среды. В работе также обсуждается современное состояние проблемы активных воздействий на конвективные облака с целью управления процессами осадкообразования. Для осуществления успешного активного воздействия необходимо определение локальной области в облаке, в которой условия благоприятны для воздействия и концентрации час- тиц реагента, которую следует обеспечить в данной области в каждый момент времени. Модельные расчеты показали, что незначительное увеличение содержания аэрозольных частиц в атмосфере привело к увеличению значений максимальной лёдности и суммарной водности, а также лёдности при одновременном уменьшении максимальной водности в облаке. При этом его макроструктурные характеристики практически не изменились. Дальнейшее решение задач требует разработки эффективных методологий моделирова- ния активного воздействия на конвективные облака.
