panin

Разработан метод оценки волновых потоков импульса, тепла и влаги над взволнованной водной поверхностью. В итоге получены простые формулы, позволяющие в спектральном виде определить волновые и турбулентные составляющие вертикальных потоков. Систематизированы типы волновых возмущений профилей и спектров атмосферной турбулентности

1.2 Метод расчета тепло-массообмена глубокого водоема с атмосферой

Разработан метод расчета испарения и теплообмена глубокого моря с атмосферой, который успешно применен для определения испарения Каспийского моря.

1.3. Метод расчета тепло-массообмена мелкого водоема с атмосферой

Разработана модель интенсификации энерго-массообмена мелких морей и озер с атмосферой

1.4. Термический режим приповерхностных слоев воздуха и водоема и их приложения.

Разработана модель термического режима приповерхностного слоя водоема. Модель может использоваться и для описания газообмена через водную поверхность, прогнозирования заморных явлений в водоеме, согласования данных дистанционного и контактного методов измерения температуры водной поверхности.

2. Взаимодействия атмосферы с сушей

2.1. Приложение теории Монина-Обухова к определению вертикальных потоков импульса, тепла и влаги

2.2. Развитие теории взаимодействия атмосферы с сушей при неоднородности подстилающей поверхности

Предложено новое описание процессов тепло-влагообмена между неоднородной поверхностью и атмосферой. Наши данные показывают нарушение баланса энергии в пограничном слое атмосферы над неоднородной сушей. Мы думаем, что главная причина этой систематического дисбаланса - не экспериментальная, а концептуальная ошибка. Это связано с тем, что энерго - массообмен между горизонтально неоднородной поверхностью и атмосферой определяется на базе теорий, использующих гипотезу стационарности и горизонтальной однородности (SHH). Форма коспектров полученная в условиях SHH Kaimal и др. [1972], Kaimal и Finnigan [1994] была принята за образец спектров турбулентности над естественными поверхностями.

Часто измерения потоков энергии могут быть проведены в нестационарных условиях, над неоднородной поверхностью. В этих условиях мы можем ожидать нарушение принятых форм спектров и коспектров Каймала. Характерной особенностью для измерений в таких условиях является нарушение баланса тепла. Показано, что наблюдаемый дисбаланс тепла непосредственно связан со степенью неоднородности ландшафта. По экспериментальным данным было обнаружено, что недооценка турбулентных потоков (дисбаланс тепла) связана с недоучетом мезомасштабных флуктуаций и когерентны структур, формируемых неоднородностью местности. Для параметризации дисбаланса тепла используется коэффициент . Этот коэффициент может интерпретироваться как мера неоднородности, который компенсирует низкочастотную часть спектра ковариации и возможно когерентные потоки, выходящие за пределы интегрирования при стандартном определении потока ковариации.

В итоге была разработана новая методика определения потоков энергии над неоднородной поверхностью суши. Эта методика включает вычисление значений спектральной плотности поверхностных неоднородностей с учетом направления ветра и соответствующую параметризацию дисбаланса тепла. Масштаб неоднородностей подстилающей поверхности определен по положению спектрального максимума спектра поверхностной неоднородности.

В целом предложенный подход должен увеличить точность прогностических моделей путем использования новой параметризации поверхностных потоков.

Panin G.N., G. Tetzlaff, A. Raabe, H.-J. Schoenfeldt, A-E. Nasonov, 1996 : Inhomogeneity of the land surface and the parameterization of surface fluxes - a discussion. Wiss. Mitteilungen Inst.f. Meteorol. Leipzig, 4, 204- 220.

Panin G.N., Tetzlaff,G., Raabe,A.,1998, "Inhomogeneity of the land surface and problem in parametrization of the surface fluxes in natural conditions", Theor. Appl. Climat., 60, p.163-178.
http://www.springerlink.com/app/home/content.asp?wasp=2g271r814p6ypj88bmeg&referrer=contribution&format=4&page=1&pagecount=16 http://www.springerlink.com/media/5hgwxhquwe8e6d62eaak/Contributions/A/B/C/J/ABCJ5A2KC1T03V3K.pdf

Nasonov A.E., Panin G.N., Khrapunov D.O., 1999, "About heat fluxes in boundary layer of the atmosphere", in the book Water problems on the edge of centuries, Nauka, p.172-179 (in Russian). Panin G.N. and G.Tetzlaff 1999, A measure of inhomogeneity of the land surface and parametrization of the turbulent fluxes in natural conditions Theor. Appl. Climat., 62, p. 3-8.
http://www.springerlink.com/media/53f7mfa050xunm8e398h/Contributions/0/W/A/C/0WACKV424R3EGK6H.pdf http://www.springerlink.com/app/home/content.asp?wasp=f83ebu4yylcwum44wr8x&referrer=contribution&format=4&page=1&pagecount=6

Panin G.N., Kohsiek W., Nasonov A.E., 2001 Interaction between atmosphere and natural land surface Proceedings The Fifth International Study Conference on GEWEX in Asia and GAME N31 (1) p. 42-47.

Панин Г.Н., 2001 Взаимодействие естественной поверхности суши с атмосферой. В книге Исследования в области океанологии, физики атмосферы, географии, экологии, водных проблем и геокриологии Москва, ГЕОС, стр. 264-257

3. Исследование климатической изменчивости

Показано, что прогностические возможности стохастического моделирования многолетних изменений гидрометеорологических характеристик с использование авторегрессионных моделей ограничено 1-2 шагами по времени.

3.2. Анализ пространственно-временной изменчивости гидрометеорологических характеристик и их связи с локально-глобальной изменчивостью климата

На примере Каспийского моря и Европейской территории России выявлены значимые тренды в модуле скорости ветра, дано объяснение причин изменения испарения и осадков в бассейне Каспийского моря и его уровня. Исследования ведутся с использованием уравнений водного баланса моря и баланса влаги над его бассейном.

					Тел/Факс: (499)135-53-74;
лаборатория взаимодействия вод суши с атмосферой

1. Взаимодействия атмосферы с водоемом

2. Взаимодействия атмосферы с сушей

3. Исследование климатической изменчивости