Наведено інформацію про смерчі на території Криму, їх зародження, переміщення та заподіяну ними шкоду. Розглянуто синаптичні й аерологічні умови їх виникнення. З використанням тривимірних діагностичних і прогностичних моделей досліджено термодинамічні характеристики конвективних систем, у яких утворилися смерчі.

Одержано ряд нестаціонарних розв'язків рівнянь Нав'є-Стокса та неперервності для вихору в нестисненому в'язкому двокомпонентному (або двофазному) середовищі, з об'ємним стоком речовини за рахунок фазових перетворень (наприклад, конденсації водяної пари у вологому повітрі, охолодженому нижче за точку роси) та з необмеженим притоком речовини із зовнішнього середовища. Ці розв'язки описують експоненціальну або "вибухову" гідродинамічну нестійкість "твердотільного" обертання речовини у серцевині вихору під дією конвективної та коріолісової сил. Ці сили виникають внаслідок нелінійної взаємодії обертального руху середовища з радіальним потоком, який збігається і забезпечує постійні густину та склад речовини (зокрема, постійну вологість повітря). Таку гідродинамічну нестійкість розглянуто як можливий механізм зародження і розвитку потужних атмосферних вихорів - торнадо і тайфунів - у процесі формування густих хмарових систем, коли інтенсивна конденсація вологи грає роль об'ємного стоку (конвергенції) речовини.

Індекс рубрикатора НБУВ: Д237.261с18

Шифр НБУВ: Ж23887 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Получено приближенное описание процесса взаимодействия между двумя смерчеобразными потоками в достаточно разреженном газе из твердых сфер. Такие потоки вращаются и движутся поступательно, причем соответствующие им максвелловские распределения являются точными решениями уравнения Больцмана. Каждый из потоков обладает двумя различными осями - плотности и скоростей, взаимное расположение которых определенным образом связано со степенью точности приближенного бимодального решения.

Оценены условия зарождения смерчей над Украиной. Исследованы два случая прохождения смерча над Одесской областью. Приведен анализ гидродинамических характеристик нижней тропосферы в период возникновения вихрей.

Досліджено умови виникнення та дії двох потужних смерчів шляхом радіолокаційних спостережень та експедиційних обстежень на місцевості. За допомогою тривимірних діагностичних і прогностичних моделей із використанням вкладених сіток проведено серію числових експериментів із метою дослідження термодинамічних характеристик потужних конвективних хмарних систем, в яких утворювалися смерчі.

Трехмерные численные модели фронтальных облачных систем с детализированной микрофизикой, разработанные в УкрНИГМИ, адаптированы к экстремальным условиям повышенной активности смерчей. Численные эксперименты проведены с использованием Декартовой системы координат параллельно с системой координат, учитывающей рельеф. Рассмотрены мезомасштабные явления, сопровождавшие цепь смерчей, проходивших над северной частью Крыма 22 июля 2002 г. Серия численных экспериментов выполнена с целью поиска ключевых параметров, которые могли быть причиной возникновения исследуемых опасных явлений или определяли степень их активности.

Предложен плазменно-капельный механизм образования смерча - интенсивного атмосферного вихря, вращающегося под грозовым облаком. Смерч рассматривается как контролируемый прилипанием газовый разряд, создаваемый в атмосфере сильным облачным зарядом в присутствии геомагнитного поля. Построена общая теория атмосферно-облачного разряда, дан расчет электрической и магнитной структуры плазмы вихря под круглым бесконечно тонким заряженным диском.

Рассмотрена электромагнитная теория смерча. Сформулирована и исследована гидродинамическая задача о движении плазменно-капельной среды, образующей вихрь. Получено выражение для вращающей силы. Она пропорциональна вертикальной компоненте геомагнитного поля и радиальному току в плазме и усилена радиальной компонентой силы Лоренца и центробежной силой. Проведен расчет поля скоростей, плотности и давления дозвукового вихря. Найденная картина движения качественно и количественно соответствует данным наблюдений.

Вперше в Україні розроблено методику статистичної оцінки рівня смерченебезпечності регіону стосовно зони розташування промислового майданчика ЧАЕС. Доведено логарифмічну нормальність закону розподілу статистичного матеріалу, який кореспондується з зоною відчуження. Визначені річна ймовірність проходження можливого смерчу (торнадо) через задану точку (ЧАЕС) та його розрахунковий клас за шкалою Фуджити - Пірсона. Отримано необхідні для силових розрахунків будівельних конструкцій ЧАЕС динамічні характеристики ймовірного торнадо (величину перепаду тиску між периферією та центром воронки, довжину та ширину шляху проходження торнадо та ін. Наведено методику, яку можна застосувати до кожного екологічно небезпечного регіону (об'єкту) з відповідним для нього статистичним матеріалом по торнадо.

Запропоновано електромагнітний механізм утворення смерчу. Смерч розглянуто як контрольований прилипанням газовий розряд, що створюється в атмосфері сильним хмарним зарядом за присутності геомагнітного поля. Обертання середовища в ньому здійснюється електромагнітною силою Лоренца. Розраховано електричні, магнітні та гідродинамічні поля дозвукового вихору. Одержані результати якісно та кількісно відповідають даним спостережень.

На основі даних Європейської бази даних екстремальних погодних явищ аналізується рівень надійності повідомлень про смерчі на території України у порівнянні з 27 іншими країнами східної і центральної Європи. У 2009 - 2019 рр. загальна кількість повідомлень про смерчі та інші типи атмосферних вихорів в Україні склала 186, або 31 смерч на 100 тисяч квадратних кілометрів, що відповідає середньому показнику для усіх розглянутих країн. Показано, що 94 % від усіх повідомлень про смерчі на території України мають достатню якість (рівень достовірності QC1 і QC2). Цей показник перевищує середнє значення, яке для 28 країн Європи складає 84 % якісних повідомлень. Розподіл повідомлених смерчів у 1999 - 2019 рр. за класами потужності за шкалою Фудзіти-Пірсона добре узгоджується із розподілом смерчів за класами потужності у східній Європі. Таким чином, показано, що дані, представлені у Європейській базі даних екстремальних погодних явищ на території України, достатні для забезпечення надійних оцінок екологічної небезпеки смерчів.

Індекс рубрикатора НБУВ: Б1(4УКР) в2 + Д237.261

Рубрики:

Охорона природи. Екологія

Смерчі, тайфуни, тромби, торнадо

Шифр НБУВ: Ж100076 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: Б1(4УКР) в2 + Д237.261

Рубрики:

Охорона природи. Екологія

Смерчі, тайфуни, тромби, торнадо

Шифр НБУВ: Ж100076 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена математическая модель трехмерной интенсивной вихревой структуры типа смерч-торнадо, геометрически представленной в виде системы замкнутых вихревых линий, с зацеплениями, на поверхности тора. Приведены векторные поля течений вызываемых вихревыми структурами подобного типа.

Систематизовано світовий досвід поводження з водоймами, забрудненими радіоактивними речовинами, і показано, що забезпечення їх екологічної безпеки досягається підтримкою в них науково-обґрунтованої товщі водного екрану. Показано, що до найбільш екологічно небезпечних природних явищ для таких водойм відносяться смерчі та землетруси. Створено новий зведений каталог, до якого увійшли дані про 6 298 смерчів. Побудовано карти розподілу частоти реєстрації смерчів і показано, що для всієї території України частота реєстрації смерчів має квазі-однорідний географічний розподіл при середній частоті 20,6 і 4,3 смерчів / 1 кв. градус за століття для смерчів усіх типів і смерчів потужністю EF1 і вище, відповідно. Крім того, на території України можливе виникнення смерчів потужністю EF4 і EF5. На основі аналізу космічних знімків на територіях Київської та Чернігівської областей виявлено 20 вивалів лісу смерчами і визначено головні параметри 18 незареєстрованих смерчів, що спричинили ці вивали лісу. Зауважено, що на малонаселених територіях України 90 - 95 % смерчів потужністю EF1 і вище залишаються незареєстрованими у офіційних статистиках та в міжнародних базах даних. На основі комп'ютерного моделювання проведено детерміністичне прогнозування параметрів хвилі, здатної спричинити переливання води через гребінь відгороджувальної дамби водойми, утворюваної окремо смерчем або землетрусом, або їх спільним впливом. Виявлено синергетичне підсилення динамічних параметрів хвилі. При рівні води у водоймі на 4,5 - 7 м нижче гребеня відгороджувальної дамби, переливання води через неї під дією смерчу класів F1 - FЗ неможливе.