ИСТИНА

Информация о вертикальном распределении (профиле) метеопараметров в тропосфере важна для самых различных задач, начиная от безопасности авиационных полетов до прогноза опасных метеорологических явлений и разработки теорий динамики атмосферного пограничного слоя. Она является критически важной в авиационной метеорологии и ветроэнергетике. Кроме того, профиль скорости ветра и температуры учитывается в инженерных задачах, связанных со строительством высотных зданий. При этом вертикальные профили в пределах атмосферного пограничного слоя зависят от целого ряда параметров, включая характер местности, шероховатость поверхности, стратификацию атмосферы, время усреднения и т. д. Характеристики профилей сильно изменчивы по времени при прохождении через точку наблюдений шквалов, атмосферных фронтов, интенсивных циркуляций в мезомасштабных конвективных системах. Самый распространенный способ измерения профилей метеопараметров в атмосфере радиозондирование с использованием шаров-пилотов (Иванов и др., 2004). Недостатком этого метода является дороговизна и низкое временное разрешение: на большинстве аэрологических станций зондирование производится в лучшем случае 2 раза в сутки. С учетом того, что, например, ветровое поле может изменяться кардинально за несколько минут, для прогноза опасных ветровых явлений такая оперативность является явно недостаточной. Наиболее часто используемый способ мониторинга профилей – многоуровневые контактные измерения на метеорологических мачтах различной высоты (Высотная метеорологическая мачта., 2020, Peña et al., 2016). Информация, получаемая с помощью градиентных метеорологических измерений на мачте, может быть использована для решения целого ряда задач научного и прикладного характера: • уточнение локального прогноза погоды (осадки, адвекция, туманы, гололед, низкая облачность, сдвиги ветра, фронтальные зоны); • контроль и прогноз загрязнения атмосферного воздуха, экологический мониторинг; распространение радиоволн, оптического и лазерного излучения; • задачи ветроэнергетики. Но эти измерения имеют дискретный характер и охватывают лишь приземный слой высотой максимум несколько сотен метров. Кроме того, необходима точная взаимная калибровка используемых датчиков. В докладе приводятся примеры использования высотных мачт для мониторинга динамики атмосферного пограничного слоя. Анализируются данные, полученные на мачтах в Тикси (полярная тундра), на Цимлянской научной станции (однородные условия) и в обсерватории МГУ (городская застройка).