Экологический портал

Главная страница экологического портала Правила карта сайта Обратная связь
Навигация по сайту
Это интересно!
Присоединяйся!
Наш опрос
Как вы связаны экологией ?
Работаю экологом.
Учусь в институте на эколога.
Изучаю экологию в школе.
Участвую в олимпиаде по экологии.
Просто увлекаюсь экологией.
Никак не связан с экологией.

Сейчас на сайте
Сейчас на сайте:
Пользователей: 0
Отсутствуют.
Роботов: 1
Yandex
Гостей: 6
Всех: 7
Именниников сегодня нет

Результаты расчетов с помощью моделей общей циркуляции атмосферы при фиксированном распределении дыма

 Экологические статьи » Ядерная война - последствия  10-11-2010, 15:16  Author: BlogDix
Первыми трехмерными моделями, с помощью которых были выполнены расчеты эффектов, обусловленных выбросом в атмосферу большого количества дыма и пыли в результате ядерной войны, были модели общей циркуляции атмосферы (GCM), слабо отличающиеся от используемых для исследования невозмущенной атмосферы. Тем не менее эти результаты открыли путь к построению более точных и полных моделей и выявили эффекты, которые интуитивно не были очевидны.
Еще в 1976 г. Хант (Hunt, 1976) выполнил расчеты, которые, хотя и были предприняты не с целью изучения возможных последствий ядерной войны, имеют ряд интересных аналогий с этой проблемой, но вместе с тем и очень важные отличия. В этой работе исследовалась эволюция атмосферы после полного отключения притока солнечной энергии. Предполагалось, что вся планета покрыта сушей, т. е. не принималась во внимание тепловая инерция океанов.  Наряду с большой средней по всей толще атмосферы скоростью охлаждения, превышающей 1 °С в сутки, обращает на себя внимание очень быстрое уменьшение содержания паров воды (из-за пониженного испарения и охлаждения атмосферы) и кинетической энергии атмосферы, тогда как скорость диссипации энергии изменяется медленнее. Скорость охлаждения поверхности составляет приблизительно 4°С в сутки в течение первой недели и 1°С в сутки через месяц. Осредненная по долготе скорость зонального ветра на 48-е сутки после прекращения поступления солнечного излучения уменьшается почти вдвое, а вихревая кинетическая энергия уменьшается еще быстрее. Эти условия могут быть аналогичны тем, которые будут преобладать в нижних слоях атмосферы при однородном оптически толстом загрязнении верхней тропосферы дымовым аэрозолем, хотя в зависимости от оптической толщины дыма в инфракрасном диапазоне перенос теплового излучения может до некоторой степени сгладить потери энергии и падение температуры поверхности.
Влияние океанов в значительной степени уменьшает величину похолодания и снижение содержания водяного пара в нижних слоях атмосферы. Поглощение солнечного излучения в дымовом слое, конечно, очень сильно изменит картину в верхних слоях атмосферы. Однако, несмотря на все эти отличия, результаты указывают на возможное падение интенсивности гидрологического цикла и уменьшение содержания влаги в нижних слоях атмосферы после ядерного конфликта. Они также указывают на возможность существенного снижения синоптической активности и средних скоростей ветра под дымовым слоем, которое будет наблюдаться везде, кроме, может быть, прибрежных областей и фронтов распространения загрязнений, где могут быть велики горизонтальные градиенты температуры.
Модель общей циркуляции атмосферы, созданная в Национальном центре атмосферных исследований в Колорадо (США), известная как климатическая модель Национального центра атмосферных исследований (NCAR ССМ) (Washington, 1982; Williamson, 1983), была впервые использована для моделирования климатических последствий ядерной войны Кови и др.
(Covey et at., 1984; Thompson et al., 1984). Модель NCAR представляет собой девятиуровневую спектральную модель; ее пространственное разрешение, определяющееся обрезанием ряда по сферическим функциям на 15-м члене, соответствует приблизительно 4,5° по широте и 7,5° по долготе. Середина верхнего слоя расположена на высоте около 30 км. Облачность рассчитывается самосогласованно с учетом относительной влажности и наличия или отсутствия конвекции. При расчете переноса излучения учитывается поглощение солнечной радиации озоном, водяным паром, углекислым газом, кислородом и облаками. Учитывается также альбедо облаков и излучение в тепловом диапазоне для водяного пара, С02 и облаков. Не учитывается влияние аэрозоля на рассеяние солнечного света и перенос теплового излучения. Температура поверхности океана принимается равной сезонному климатическому значению, а теплоемкость суши — равной нулю. Суточные вариации инсоляции не принимаются во внимание.
Расчеты были проведены для базового сценария с суммарной мощностью взрывов 6500 Мт (NRC, 1985) в предположении, что дым с оптической толщиной поглощения 3 равномерно распределен в слое толщиной 9 км (от 1 до 10 км) в полосе, простирающейся от 30 до 70° с. ш. Расчеты проводились для начальных условий, полученных с помощью той же модели при невозмущенных характеристиках климатической системы, моделирующих типичные погодные условия на 30 июня (лето), 27 декабря (зима) и 22 марта (весна). Загрязнение считалось фиксированным, рассматривались изменения, происходящие в течение 20 суток.
Для лета Кови и др. (Covey et al., 1984) нашли, что похолодание будет наиболее сильным во внутриконтинентальных районах. Обнаружен также сильный нагрев приблизительно на 60— 80 °С около вершины дымового слоя и даже выше него, вероятно, в результате переноса тепла вследствие движения атмосферы.  Области с температурой ниже —3°С (270 К) заштрихованы. На 10-е сутки температура поверхности суши в некоторых областях падает на 25 0С. В отдельных регионах наблюдается высокая суточная изменчивость, определяющаяся вариациями погодных условий, получаемых в результате расчетов. Например, из-за изменений погоды на 8-е сутки в Западной Европе формируется ветер с берега и температура становится ниже 0°С, тогда как на 10-е сутки возникает ветер с моря и температура положительна. Весной, при более низком уровне инсоляции, среднее падение температуры поверхности суши составляет лишь около 11 °С, а зимой 5 °С (Thompson et al, 1984). 
загрузка...

Информация

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.