Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса

Предложена модель орографической компоненты осадков, представляющая собой расчет скорости конденсации водяного пара в воздухе, вынужденно поднимающегося вдоль горного склона. В модели учтено затухание вертикальной компоненты скорости ветра, инициированной рельефом, в зависимости от стратификации, а...

Full description

Bibliographic Details
Main Authors: Павел Торопов Алексеевич, Анна Шестакова Андреевна, Юлия Ярынич Ивановна, Станислав Кутузрв Сергеевич
Other Authors: Российский Фонд Фундаментальных Исследований
Format: Article in Journal/Newspaper
Language:Russian
Published: IGRAS 2023
Subjects:
орографические осадки
моделирование осадков
данные реанализа
реконструкция аккумуляции на ледниках
ледовые керны
The Cryosphere
Online Access:https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/964
id ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/964
record_format openpolar
institution Open Polar
collection Ice and Snow (E-Journal)
op_collection_id ftjias
language Russian
topic орографические осадки
моделирование осадков
данные реанализа
реконструкция аккумуляции на ледниках
ледовые керны
spellingShingle орографические осадки
моделирование осадков
данные реанализа
реконструкция аккумуляции на ледниках
ледовые керны
Павел Торопов Алексеевич
Анна Шестакова Андреевна
Юлия Ярынич Ивановна
Станислав Кутузрв Сергеевич
Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса
topic_facet орографические осадки
моделирование осадков
данные реанализа
реконструкция аккумуляции на ледниках
ледовые керны
description Предложена модель орографической компоненты осадков, представляющая собой расчет скорости конденсации водяного пара в воздухе, вынужденно поднимающегося вдоль горного склона. В модели учтено затухание вертикальной компоненты скорости ветра, инициированной рельефом, в зависимости от стратификации, а также доля влаги, выпадающей в виде осадков, от общей массы сконденсировавшейся влаги. В качестве начальных данных модель использует информацию из реанализа ERA5. Показано, что предложенный алгоритм неплохо воспроизводит синоптическую изменчивость осадков, их сезонный ход и климатическую изменчивость, а также пространственное распределение по склонам Эльбруса. Также выполнено сравнение годовых сумм осадков с реконструкцией аккумуляции по данным ледовых кернов. Показано, что предложенная модель может случить средством согласования различных методов реконструкции аккумуляции по керновым данным и их физического обоснования. Также данный алгоритм может быть использован для расчета годовой аккумуляции на горных ледниках.
author2 Российский Фонд Фундаментальных Исследований
format Article in Journal/Newspaper
author Павел Торопов Алексеевич
Анна Шестакова Андреевна
Юлия Ярынич Ивановна
Станислав Кутузрв Сергеевич
author_facet Павел Торопов Алексеевич
Анна Шестакова Андреевна
Юлия Ярынич Ивановна
Станислав Кутузрв Сергеевич
author_sort Павел Торопов Алексеевич
title Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса
title_short Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса
title_full Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса
title_fullStr Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса
title_full_unstemmed Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса
title_sort учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере эльбруса
publisher IGRAS
publishDate 2023
url https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/964
op_coverage Северный Кавказ, Эльбрус
1987 - 2018
моделирование
genre The Cryosphere
genre_facet The Cryosphere
op_source Ice and Snow; Том 62, № 4 (2022)
Лёд и Снег; Том 62, № 4 (2022)
2412-3765
2076-6734
op_relation https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/586
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/587
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/588
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/589
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/590
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/600
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/689
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/691
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/692
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/693
Кислов А.В, Георгиади, А.Г., Алексеева, Л.И., Бородин, О.П. Построение полей температуры воздуха и атмосферных осадков в районах с редкой измерительной сетью (на примере бассейна р. Лена) // Метеорология и гидрология. 2007. №8. С. 29-37.
Кренке А.Н. Ананичева М.Д., Демченко П.Ф., Кислов А.В., и др. Ледники и ледниковые системы // В мон.: Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. Под ред. С.М. Семенова. ФГБУ НИЦ Планета, 2012. Гл.9. С. 360-399.
Михайлов А.Ю. Роль орографических вертикальных движений в формировании климатического поля летних осадков. Известия АН ССС. Серия географическая. 1985. № 5. C. 96-103.
Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И., Торопов, П.А., и др. Ледники и климат Эльбруса. Санкт-Петербург. 2020. 327 с.
Олейников А.Д., Володичева Н.А. Зимы лавинного максимума на Большом Кавказе за период инструментальных наблюдений (1968–2016 гг.) // Лед и снег. 2020. Вып. 60, № 4. C. 521–532.
Торопов П.А., Шестакова А.А., Полюхов А.А., Семенова А.А., Михаленко В.Н. Особенности летнего метеорологического режима Западного плато Эльбруса. // Лед и снег. 2020. Вып. 60. №1. С. 58–76.
Barry. R.G. Mountain weather and climate. London: Cambridge University Press, 2008. 505 p.
Chua S.H., Bras R.L. Optimal estimators of mean areal precipitation in regions of orographic influence //Journal of Hydrology. 1982. V. 57. №. 1-2. P. 23-48.
Daly C., Neilson R. P., Phillips D. L. A statistical-topographic model for mapping climatological precipitation over mountainous terrain //Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1994. V. 33. №2. P. 140-158.
Durran D. R., Klemp J. B. On the effects of moisture on the Brunt-Väisälä frequency //Journal of Atmospheric Sciences. 1982. V. 39. №10. P. 2152-2158.
Elliott R. D., Hovind E. L. The water balance of orographic clouds //Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1964. V. 3. №3. P. 235-239.
Funk C., Michaelsen J. A simplified diagnostic model of orographic rainfall for enhancing satellite-based rainfall estimates in data-poor regions //Journal of Applied Meteorology. 2004. V. 43. № 10. P. 1366-1378.
Hunt J. C. R., Snyder W. H. Experiments on stably and neutrally stratified flow over a model three-dimensional hill // Journal of Fluid Mechanics. 1980. V. 96. №. 4. P. 671-704.
Huss M., Hock R. A new model for global glacier change and sea-level rise // Frontiers in Earth Science. 2015. V. 3. P. 54-67.
Hutchinson M. F. Interpolation of rainfall data with thin plate smoothing splines. Part I: Two dimensional smoothing of data with short range correlation //Journal of Geographic Information and Decision Analysis. 1998. V. 2. №2. P. 139-151.
Jiang Q., Smith R. B. Cloud timescales and orographic precipitation //Journal of the atmospheric sciences. 2003. V. 60. №13. P. 1543-1559.
Kozachek A., Mikhalenko V., Masson-Delmotte V., Ekaykin A., et al. Large-scale drivers of caucasus climate variability in meteorological records and mt el’brus ice cores. // Climate of the Past. 2017. V. 13. №5. P. 473–489.
Kuligowski R. J., Barros A. P. High‐resolution short‐term quantitative precipitation forecasting in mountainous regions using a nested model //Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 1999. V. 104. №24. P. 31553-31564.
Leung L. R., Ghan S. J. A subgrid parameterization of orographic precipitation //Theoretical and Applied Climatology. 1995. V. 52. №1. P. 95-118.
Markowski P., Richardson Y.P. Mesoscale meteorology in midlatitudes.: Chichester. Wiley-Blackwell, 2010.
Mendoza V. M., Oda B., Adem J. Parametrization of the precipitation in the Northern Hemisphere and its verification in Mexico //Annales Geophysicae. Copernicus GmbH, 1998. V. 16. №. 7. P. 853-865.
Mikhalenko V., Sokratov S., Kutuzov S., Ginot P., et al. Investigation of a deep ice core from the elbrus western plateau, the caucasus, russia // The Cryosphere. 2015. V. 9 №6. P. 2253–2270.
Neiman P. J., Ralph, F. M., White, A. B., Kingsmill, D. E., Persson, P.O. The statistical relationship between upslope flow and rainfall in California's coastal mountains: Observations during CALJET // Monthly Weather Review. 2002. V. 130. №. 6. P. 1468-1492.
Palm, S. P., Kayetha, V., Yang, Y., and Pauly, R.: Blowing snow sublimation and transport over Antarctica from 11 years of CALIPSO observations // The Cryosphere. 2017. V.11. P. 2555–2569
Roe G. H., Montgomery D. R., Hallet B. Orographic precipitation and the relief of mountain ranges //Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2003. V. 108. №6.
Rotunno R., Houze R. A. Lessons on orographic precipitation from the Mesoscale Alpine Programme // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society: A journal of the atmospheric sciences, applied meteorology and physical oceanography. 2007. V. 133. №625. P. 811-830
Sinclair M. R. A diagnostic model for estimating orographic precipitation //Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1994. V. 33. №. 10. P. 1163-1175.
Smith R. B., Barstad I. A linear theory of orographic precipitation //Journal of the Atmospheric Sciences. 2004. V. 61. №. 12. P. 1377-1391.
Toropov P. A., Aleshina M. A., and Grachev A. M. Large-scale climatic factors driving glacier recession in the Greater Caucasus, 20th–21st century // Int. J. Climatol. 2019. P. 4703–4720.
https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/964
op_rights Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access).
Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access).
_version_ 1770273963909316608
spelling ftjias:oai:oai.ice.elpub.ru:article/964 2023-07-02T03:33:51+02:00 Учет орографической составляющей осадков в задачах гляциологии на примере Эльбруса Павел Торопов Алексеевич Анна Шестакова Андреевна Юлия Ярынич Ивановна Станислав Кутузрв Сергеевич Российский Фонд Фундаментальных Исследований Северный Кавказ, Эльбрус 1987 - 2018 моделирование 2023-06-10 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/964 ru rus IGRAS https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/586 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/587 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/588 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/589 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/590 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/600 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/689 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/691 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/692 https://ice-snow.igras.ru/jour/article/downloadSuppFile/964/693 Кислов А.В, Георгиади, А.Г., Алексеева, Л.И., Бородин, О.П. Построение полей температуры воздуха и атмосферных осадков в районах с редкой измерительной сетью (на примере бассейна р. Лена) // Метеорология и гидрология. 2007. №8. С. 29-37. Кренке А.Н. Ананичева М.Д., Демченко П.Ф., Кислов А.В., и др. Ледники и ледниковые системы // В мон.: Методы оценки последствий изменения климата для физических и биологических систем. Под ред. С.М. Семенова. ФГБУ НИЦ Планета, 2012. Гл.9. С. 360-399. Михайлов А.Ю. Роль орографических вертикальных движений в формировании климатического поля летних осадков. Известия АН ССС. Серия географическая. 1985. № 5. C. 96-103. Михаленко В.Н., Кутузов С.С., Лаврентьев И.И., Торопов, П.А., и др. Ледники и климат Эльбруса. Санкт-Петербург. 2020. 327 с. Олейников А.Д., Володичева Н.А. Зимы лавинного максимума на Большом Кавказе за период инструментальных наблюдений (1968–2016 гг.) // Лед и снег. 2020. Вып. 60, № 4. C. 521–532. Торопов П.А., Шестакова А.А., Полюхов А.А., Семенова А.А., Михаленко В.Н. Особенности летнего метеорологического режима Западного плато Эльбруса. // Лед и снег. 2020. Вып. 60. №1. С. 58–76. Barry. R.G. Mountain weather and climate. London: Cambridge University Press, 2008. 505 p. Chua S.H., Bras R.L. Optimal estimators of mean areal precipitation in regions of orographic influence //Journal of Hydrology. 1982. V. 57. №. 1-2. P. 23-48. Daly C., Neilson R. P., Phillips D. L. A statistical-topographic model for mapping climatological precipitation over mountainous terrain //Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1994. V. 33. №2. P. 140-158. Durran D. R., Klemp J. B. On the effects of moisture on the Brunt-Väisälä frequency //Journal of Atmospheric Sciences. 1982. V. 39. №10. P. 2152-2158. Elliott R. D., Hovind E. L. The water balance of orographic clouds //Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1964. V. 3. №3. P. 235-239. Funk C., Michaelsen J. A simplified diagnostic model of orographic rainfall for enhancing satellite-based rainfall estimates in data-poor regions //Journal of Applied Meteorology. 2004. V. 43. № 10. P. 1366-1378. Hunt J. C. R., Snyder W. H. Experiments on stably and neutrally stratified flow over a model three-dimensional hill // Journal of Fluid Mechanics. 1980. V. 96. №. 4. P. 671-704. Huss M., Hock R. A new model for global glacier change and sea-level rise // Frontiers in Earth Science. 2015. V. 3. P. 54-67. Hutchinson M. F. Interpolation of rainfall data with thin plate smoothing splines. Part I: Two dimensional smoothing of data with short range correlation //Journal of Geographic Information and Decision Analysis. 1998. V. 2. №2. P. 139-151. Jiang Q., Smith R. B. Cloud timescales and orographic precipitation //Journal of the atmospheric sciences. 2003. V. 60. №13. P. 1543-1559. Kozachek A., Mikhalenko V., Masson-Delmotte V., Ekaykin A., et al. Large-scale drivers of caucasus climate variability in meteorological records and mt el’brus ice cores. // Climate of the Past. 2017. V. 13. №5. P. 473–489. Kuligowski R. J., Barros A. P. High‐resolution short‐term quantitative precipitation forecasting in mountainous regions using a nested model //Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 1999. V. 104. №24. P. 31553-31564. Leung L. R., Ghan S. J. A subgrid parameterization of orographic precipitation //Theoretical and Applied Climatology. 1995. V. 52. №1. P. 95-118. Markowski P., Richardson Y.P. Mesoscale meteorology in midlatitudes.: Chichester. Wiley-Blackwell, 2010. Mendoza V. M., Oda B., Adem J. Parametrization of the precipitation in the Northern Hemisphere and its verification in Mexico //Annales Geophysicae. Copernicus GmbH, 1998. V. 16. №. 7. P. 853-865. Mikhalenko V., Sokratov S., Kutuzov S., Ginot P., et al. Investigation of a deep ice core from the elbrus western plateau, the caucasus, russia // The Cryosphere. 2015. V. 9 №6. P. 2253–2270. Neiman P. J., Ralph, F. M., White, A. B., Kingsmill, D. E., Persson, P.O. The statistical relationship between upslope flow and rainfall in California's coastal mountains: Observations during CALJET // Monthly Weather Review. 2002. V. 130. №. 6. P. 1468-1492. Palm, S. P., Kayetha, V., Yang, Y., and Pauly, R.: Blowing snow sublimation and transport over Antarctica from 11 years of CALIPSO observations // The Cryosphere. 2017. V.11. P. 2555–2569 Roe G. H., Montgomery D. R., Hallet B. Orographic precipitation and the relief of mountain ranges //Journal of Geophysical Research: Solid Earth. 2003. V. 108. №6. Rotunno R., Houze R. A. Lessons on orographic precipitation from the Mesoscale Alpine Programme // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society: A journal of the atmospheric sciences, applied meteorology and physical oceanography. 2007. V. 133. №625. P. 811-830 Sinclair M. R. A diagnostic model for estimating orographic precipitation //Journal of Applied Meteorology and Climatology. 1994. V. 33. №. 10. P. 1163-1175. Smith R. B., Barstad I. A linear theory of orographic precipitation //Journal of the Atmospheric Sciences. 2004. V. 61. №. 12. P. 1377-1391. Toropov P. A., Aleshina M. A., and Grachev A. M. Large-scale climatic factors driving glacier recession in the Greater Caucasus, 20th–21st century // Int. J. Climatol. 2019. P. 4703–4720. https://ice-snow.igras.ru/jour/article/view/964 Authors who publish with this journal agree to the following terms:Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work (See The Effect of Open Access). Авторы, публикующие статьи в данном журнале, соглашаются на следующее:Авторы сохраняют за собой авторские права и предоставляют журналу право первой публикации работы, которая по истечении 6 месяцев после публикации автоматически лицензируется на условиях Creative Commons Attribution License , что позволяет другим распространять данную работу с обязательным сохранением ссылок на авторов оригинальной работы и оригинальную публикацию в этом журнале.Редакция журнала будет размещать принятую для публикации статью на сайте журнала до выхода её в свет (после утверждения к печати редколлегией журнала). Авторы также имеют право размещать их работу в сети Интернет (например в институтском хранилище или персональном сайте) до и во время процесса рассмотрения ее данным журналом, так как это может привести к продуктивному обсуждению и большему количеству ссылок на данную работу (См. The Effect of Open Access). Ice and Snow; Том 62, № 4 (2022) Лёд и Снег; Том 62, № 4 (2022) 2412-3765 2076-6734 орографические осадки моделирование осадков данные реанализа реконструкция аккумуляции на ледниках ледовые керны info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion 2023 ftjias 2023-06-11T17:53:26Z Предложена модель орографической компоненты осадков, представляющая собой расчет скорости конденсации водяного пара в воздухе, вынужденно поднимающегося вдоль горного склона. В модели учтено затухание вертикальной компоненты скорости ветра, инициированной рельефом, в зависимости от стратификации, а также доля влаги, выпадающей в виде осадков, от общей массы сконденсировавшейся влаги. В качестве начальных данных модель использует информацию из реанализа ERA5. Показано, что предложенный алгоритм неплохо воспроизводит синоптическую изменчивость осадков, их сезонный ход и климатическую изменчивость, а также пространственное распределение по склонам Эльбруса. Также выполнено сравнение годовых сумм осадков с реконструкцией аккумуляции по данным ледовых кернов. Показано, что предложенная модель может случить средством согласования различных методов реконструкции аккумуляции по керновым данным и их физического обоснования. Также данный алгоритм может быть использован для расчета годовой аккумуляции на горных ледниках. Article in Journal/Newspaper The Cryosphere Ice and Snow (E-Journal)

Similar Items