Динамика атмосферы: эксперименты и моделирование

Москва
Ведущие трека
Анна Андреевна Шестакова
к.г.н., старший научный сотрудник лаборатории взаимодействия атмосферы и океана ИФА РАН
Научные интересы: Мезометеорология; процессы взаимодействия атмосферы с океаном и морским волнением, численное моделирование этих процессов; подветренные бури и другие орографические циркуляции.

Дарья Владимировна Зайцева
к.ф.-м.н.
Научные интересы: Акустическое зондирование атмосферного пограничного слоя, обработка данных содарных измерений, изучение волновых движений в устойчиво стратифицированном атмосферном пограничном слое.

Приглашенные эксперты:
Ирина Анатольевна Репина, д.ф.-м.н., заведующий Лабораторией взаимодействия атмосферы и океана, главный научный сотрудник, заместитель директора по научно-техническому развитию, профессор РАН
Константин Борисович Моисеенко, к.ф.-м.н., заведующий Лабораторией газовых примесей атмосферы, старший научный сотрудник
Кирилл Владиславович Барсков, к.ф.-м.н., научный сотрудник Лаборатории взаимодействия атмосферы и океана
Дмитрий Геннадьевич Чечин, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Лаборатории взаимодействия атмосферы и океана
Наталья Викторовна Вазаева, к.ф.-м.н., старший научный сотрудник Лаборатории геофизической гидродинамики
Мурат Ислемгалиевич Нахаев, к.г.н., старший научный сотрудник Лаборатории физики верхней атмосферы

Описание трека
Изучение физики атмосферы невозможно без сочетания экспериментальных и теоретических методов. Модельные расчёты позволяют восполнить фрагментарность натурных данных, а измерения служат основой для верификации моделей и уточнения их параметризаций. В рамках трека представлены оба подхода. Участники познакомятся с климатическим моделированием, которое воспроизводит физические, химические и биологические взаимодействия в атмосфере и на поверхности Земли. Чувствительность климатической системы определяет её реакцию на внешние воздействия, такие как рост CO₂, что позволяет предсказывать изменения температуры, уровня моря и осадков. Особую роль играет мезомасштабное моделирование: оно учитывает локальные условия и повышает точность прогнозов, а в сочетании с глобальными моделями помогает лучше понимать динамику климата и разрабатывать стратегии адаптации к его изменениям. Кроме того, будут освещены ключевые особенности структуры и динамики атмосферного пограничного слоя – нижнего слоя тропосферы толщиной от десятков метров до 1–2 км, в котором вертикальные потоки тепла, импульса, влаги и примесей, обусловленные взаимодействием с подстилающей поверхностью, определяют локальные метеорологические условия. Также участники познакомятся с подходами к экспериментальному изучению атмосферного пограничного слоя, основанными на данных измерений — от прямых контактных до дистанционных.

В рамках трека участникам предлагается на выбор три задачи по моделированию:
1. Исследование чувствительности различных мезомасштабных процессов с помощью модели WRF-ARW к способу моделирования пограничного слоя атмосферы на различных кейсах — от экстремальных осадков в Иране до холодных вторжений в Баренцевом море и орографических ветров в горах (А.А. Шестакова).
2. Исследование пространственно-временной изменчивости концентраций примесей в приземном слое г. Кисловодска на основе данных численного моделирования с помощью химической транспортной модели (ХТМ) Chimere и выявление ключевых закономерностей их связи с метеорологическими параметрами (М.И. Нахаев).
3. Исследование атмосферных процессов на региональном и локальном масштабах (городская застройка) с использованием модели MSU LES, разработанной в НИВЦ МГУ (Е.В. Мортиков).

И три задачи по изучению атмосферы с помощью экспериментальных данных:
1. Получение оценок параметров атмосферного пограничного слоя и анализ их изменений при разных условиях с использованием данных наземных дистанционных измерений (содар, температурный профилемер) и контактных мачтовых измерений (ультразвуковой термометр-анемометр) (Д.В. Зайцева).
2. Оценка того, как вертикальное распределение температуры и исходное направление акустического сигнала определяют дальнейшее распространение акустических волн, и вывод о формировании зон слышимости и акустической тени (М.Н. Закиров).
3. Выделение стационарных периодов в длинных рядах микрометеорологических данных (К.В. Барсков).

В ходе Трека:
– краткий лекционный обзор по теме моделирования и измерений динамики атмосферы от ведущих учёных в данной области;
– работа с различными конфигурациями модели WRF;
– обработка выходных данных различных конфигураций модели WRF;
– обработка данных измерительных комплексов (содары, акустические анемометры, микробарографы).

К участию приглашаются студенты 3 курса и выше, обучающиеся по направлению наук о Земле (гидрометеорология, физика атмосферы).

Гражданство участников: только граждане РФ

Количество участников: 25
Характеристики, используемые для фильтрации

Характеристики, используемые для фильтрации

Направление: физика океана и атмосферы

Уровень образования: бакалавры 3 курс и выше

Активности: работа с ПО

Активности: экскурсии

Активности: работа с приборами

Гражданство: только РФ

Дополнительное задание: нет

Уровень подготовки: любой