ИСТИНА

В рамках экспедиционных работ ИФА РАН на архипелаге Шпицберген в 2023 г. проводились исследования влияния структуры подстилающей поверхности на динамику пограничного слоя атмосферы. Измерения проводились на ледниках Альдегонда и Западный Грёнфьорд. Установлено, что альбедо (отражательная способность) поверхности ледника существенно зависит от степени таяния и расстояния от кромки. Альбедо ледника испытывает значительную пространственную и временную изменчивость. Результаты измерений используются для валидации спутниковых данных. После таяния снега по краям ледника открываются загрязненные участки льда, альбедо и, соответственно, температура которых существенно отличается от альбедо и температуры чистого льда. Это приводит к таянию и разрушению краев ледника. Загрязнение ледника может быть тем больше, чем больше открытых участков и на более продолжительное время образуется летом и чем интенсивнее происходит эрозия скального грунта. Этот механизм может быть одной из причин интенсивного отступления ледников на архипелаге. Были проведены исследования изменчивости параметра шероховатости на различных участках ледника в зависимости от степени таяния. Установлена зависимость шероховатости от степени протаявания ледника и расстояния от кромки. Изменение структуры поверхности в результате таяния приводят к увеличению шероховатости и сопротивления поверхности для всех направлений ветра. Представленные примеры показывают, что в летний период коэффициент сопротивления и параметр шероховатости заснеженных поверхностей зависит от геометрии поверхности (наличия и размера заструг) и, соответственно. от скорости ветра, с ростом которой геометрия изменяется. И также от степени протаивания снежного покрова и стратификации атмосферы. Показано, что на точность балансовых расчетов турбулентных потоков над поверхностью ледника существенным образом влияет задание параметра шероховатости. Использование полученных из эксперимента значений параметров шероховатости для импульса и температуры на различных участках ледника позволило улучшить точность расчета потоков. Верификация результатов мезомасштабного моделирования по воспроизведению холодного вторжения на Шпицбергене показала, что при учете морского льда с высоким разрешением модель оказывается наиболее близка к наблюдениям. Чувствительность результатов мезомасштабного моделирования проявилась явным образом в температуре воздуха в пограничном слое атмосферы надо льдом, а также в полях облачности. Чувствительность модели к способу задания температуры поверхности в случае мозаичного подхода незначима. Также малы различия в температуре между всеми экспериментами над морем. В рамках эксперимента по сравнению результатов вихреразрешающих и одномерных моделей по воспроизведению холодного вторжения проведены предварительные эксперименты с одномерной моделью пограничного слоя. Обобщение результатов численных экспериментов с сопряженной моделью атмосферы, океана и морского волнения COAWST для трех зимних случаев сильной боры на западном побережье Шпицбергена позволило установить вклад эффекта орографии в изменчивость потоков тепла и импульса в Баренцевом море. Этот вклад сопоставим с ролью прикромочной зоны. Полученные в ходе выполнения НИР результаты позволяют разработать аппарат для усовершенствования региональных климатических и прогностических моделей, а также улучшить качество прогноза опасных погодных явлений в районе архипелага Шпицберген.