Борис
я могу понять суть проблемы и найти путь к ее решению
будь собой и никому не завидуй
Борис Акулин
Все записи
текст

Физики СПбГУ нашли более точный способ прогнозировать изменения климата

Исследование физиков СПбГУ позволит точнее прогнозировать изменения климата
Физики СПбГУ нашли более точный способ прогнозировать изменения климата

     В СПбГУ изучили водозапас облаков для моделирования облачности в Субарктике в различные сезоны. Проект получил название «Исследование водозапаса облаков в субарктическом регионе России на основе дистанционных наземных и спутниковых измерений» и был поддержан грантом РФФИ и опубликован в ряде научных журналов. Результаты исследования позволили физикам сделать важный шаг в решении фундаментальной проблемы исследования изменений климата.

Водозапас облаков влияет на всю атмосферную циркуляцию, на погоду, на количество пресной воды в реках и озерах, величину снегового покрова и время его существования. Чтобы точно определить водозапас облаков в субарктическом регионе, исследователи СПбГУ разработали специальную методику. Ученые сопоставляют данные о водозапасе облаков, полученные дистанционно с помощью различных научных приборов, установленных на спутниках и на поверхности Земли.

«Наземные и спутниковые устройства используют разные технологии, причем каждый метод имеет свои преимущества и недостатки. Так, спутниковые измерения проводятся в масштабах земного шара, а измерения с помощью наземного микроволнового радиометра — только на ограниченном участке, но гораздо точнее. Сопоставив все данные, мы сможем ввести их в прогностические модели погоды и климата», — рассказал руководитель проекта, ведущий научный сотрудник СПбГУ доктор физико-математических наук Владимир Косцов.
Ученые СПбГУ получают данные о водозапасе облаков от европейского метеорологического спутника, а измерения на земле проводят самостоятельно — с помощью микроволнового радиометра RPG-HATPRO. Наземный прибор, расположенный на высоте 56 метров над уровнем моря, способен проводить измерения круглосуточно. Этим радиометр отличается от спутникового прибора SEVIRI, который использует для измерений отраженное солнечное излучение и поэтому дает информацию только днем. Наряду с водозапасом облаков радиометр позволяет определять целый комплекс параметров атмосферы: вертикальные профили температуры, давления и влажности воздуха до высоты около 10 км. Эта информация важна для изучения эволюции облачности и при анализе как наземных, так и спутниковых данных о водозапасе.

При сопоставлении данных, полученных от радиометра и спутника, возникает целый ряд трудностей из-за разницы в технологии сбора информации. К примеру, за несколько секунд так называемого времени накопления сигнала приемная антенна радиометра, направленная в небо вертикально вверх, собирает данные о водозапасе в радиусе около 50 метров. Вместе с тем спутник проделывает эту операцию на площади около 50 квадратных километров.

«Нам удалось справиться с этой разницей, фиксируя измерения радиометра в течение часа, — за это время облака, которые „увидел“ спутник, успевают пролететь и над нашим прибором. Затем мы усредняем цифры, полученные наземным методом, и в результате получаем данные, приближенные к измерениям спутника», — объяснил Владимир Косцов.

Еще одна проблема, которая возникает при сопоставлении данных, — особенность местоположения радиометра. Прибор находится всего в трех километрах от Финского залива, а над водой, в отличие от суши, образуется меньше облаков. Это связано с тем, что влага быстрее испаряется с нагретой солнцем земли и поднимается вверх конвективными потоками. Проблема заключается в том, что спутник «видит» неоднородное облачное поле, что затрудняет процесс сопоставления наземных и спутниковых измерений.

Помимо исследовательских вызовов ученые столкнулись и с проблемой другого рода: радиометр стал излюбленным местом для пернатых. Птицы садились на радиопрозрачный купол и прокалывали его острыми клювами, что приводило к сбоям в работе. «Сначала мы повесили на радиометр чучело, но оно не помогло. Тогда мы установили по периметру специальные антиприсадные шипы — птицы издалека видят преграду для приземления и пролетают мимо», — отметил Владимир Косцов.

В будущем ученые планируют создать архив данных о водозапасе облаков для всего субарктического региона. Сейчас они занимаются первичным анализом результатов измерений, устраняют сбои и ошибки, проводят предварительную классификацию.

«Уже проверенные данные позволят провести подробное исследование изменчивости водозапаса в различных временных масштабах — от нескольких минут до суточных и сезонных циклов. Работа станет важным шагом для прогнозирования климатических изменений в Субарктике с помощью компьютерного моделирования», — отметил ведущий научный сотрудник СПбГУ Владимир Косцов.

Фото и текст: пресс-служба СПбГУ http://www.spbu.ru/



Подписывайтесь на наш канал в Яндекс.Дзен

Рекомендуемые

Всего 0 комментариев
Комментарии
OK OK OK OK OK OK OK