59

Выполнена модификация математической модели влияния конвективного выноса аэрозоля (МКВ) с пустынных поверхностей на приповерхностную температуру воздуха, разработанную нами ранее для «идеальных» условий (отсутствия растительного покрова и наличия ветровых нагрузок – условие штилевой погоды).  
В ходе полевых экспериментов по ратификации модели выявилось существенное влияние ветра и растительного покрова на тепловой эффект конвективного выноса аэрозоля (КВ), вызывающие значительные невязки модельных и экспериментальных данных. На основе выведенных эмпирических зависимостей теплового эффекта КВ от скорости ветра и общего проективного покрытия растительности, а также изменения некоторых параметров МКВ, разработана версия МКВ-2 с учётом реальных условий.  
По результатам реализации МКВ-2 для территории Южного Приаралья в теплый период года (май-октябрь) в пустынных зонах отмечается повышение температуры в приповерхностном слое, в среднем, на 3,5°С, как следствие конвективного выноса аэрозоля. Эта величина является весьма значительной, что указывает на необходимость учёта конвективного выноса аэрозоля в прогностических и климатических моделях приземной температуры воздуха на пустынных территориях.   

  • Ссылка в интернете
  • DOI
  • Дата создание в систему UzSCI 19-06-2024
  • Количество прочтений 59
  • Дата публикации 28-06-2023
  • Язык статьиRus
  • Страницы30-42
Русский

Выполнена модификация математической модели влияния конвективного выноса аэрозоля (МКВ) с пустынных поверхностей на приповерхностную температуру воздуха, разработанную нами ранее для «идеальных» условий (отсутствия растительного покрова и наличия ветровых нагрузок – условие штилевой погоды).  
В ходе полевых экспериментов по ратификации модели выявилось существенное влияние ветра и растительного покрова на тепловой эффект конвективного выноса аэрозоля (КВ), вызывающие значительные невязки модельных и экспериментальных данных. На основе выведенных эмпирических зависимостей теплового эффекта КВ от скорости ветра и общего проективного покрытия растительности, а также изменения некоторых параметров МКВ, разработана версия МКВ-2 с учётом реальных условий.  
По результатам реализации МКВ-2 для территории Южного Приаралья в теплый период года (май-октябрь) в пустынных зонах отмечается повышение температуры в приповерхностном слое, в среднем, на 3,5°С, как следствие конвективного выноса аэрозоля. Эта величина является весьма значительной, что указывает на необходимость учёта конвективного выноса аэрозоля в прогностических и климатических моделях приземной температуры воздуха на пустынных территориях.   

Ўзбек

Чўл сиртларидан аэрозол конвектив кўчишининг сирт яқини қатламида ҳаво ҳароратига таъсири математик модели (ККМ)нинг  модификацияси бажарилган. Бу модел биз томондан илгари "идеал" шароитлар (ўсимлик қопламининг йўқлиги ва шамол юкламаларининг мавжуд эмаслиги – сокин об-ҳаво) учун ишлаб чиқилган. 
Моделни текшириш бўйича дала тажрибалари жараёнида модел ва тажриба маълумотлари ўртасида сезиларли тафовутларни келтириб чиқарувчи шамол ва ўсимлик қопламининг аэрозол конвектив кўчиши (КК)нинг термал эффектига сезиларли таъсири мавжудлиги аниқланди. КК иссиқлик таъсирининг шамол тезлиги ва ўсимликларнинг умумий проектив қопламига, шунингдек, ККМ баъзи параметрларининг ўзгариши бўйича олинган эмпирик боғлиқликларга асосланиб, реал шароитларни ҳисобга олган ҳолда ККМ-2 версияси ишлаб чиқилди. 
Жанубий Оролбўйи ҳудуди учун ККМ-2 ни амалга ошириш натижаларига кўра йилнинг илиқ даврида (май-октябр) чўл зоналарида ер сиртига яқин қатламда ҳаво ҳароратининг ўртача КК натижасида 3,5°С га кўтарилиши қайд этилади. Бу кўрсаткич жуда муҳим бўлиб, чўл ҳудудларида сирт яқини қатлами ҳаво ҳароратининг прогностик ва иқлимий моделларида аэрозолнинг конвектив кўчишини ҳисобга олиш зарурлигини кўрсатади. 

English

 A modification of the mathematical model of the influence of the convective aerosol removal (MCR) from desert surfaces on the surface air temperature, which we previously developed for “ideal” conditions (the absence of vegetation cover and the presence of wind loads – the condition of calm weather) has been modified. 
In the course of field experiments on model validation, a significant effect of wind and vegetation cover on the thermal effect of convective aerosol removal (CR) was revealed, causing significant discrepancies between model and experimental data. Based on the derived empirical dependences of the thermal effect of CR on wind speed and the total projective cover of vegetation, as well as changes in some parameters of the MCR, a version of MCR-2 was developed taking into account real conditions. 
According to the results of the implementation of MCR-2 for the territory of the Southern Aral Sea in the warm period of the year (May-October), in desert zones, an increase in temperature in the near-surface layer by an average of 3.5°C is noted, as a result of convective aerosol removal. This value is very significant, which indicates the need to take into account the convective removal of aerosol in prognostic and climatic models of surface air temperature in desert areas. 

№ Название ссылки
1 Арушанов М.Л., Тлемуратова Б.С., Нарымбетов Б.Ж. Аэрозольный форсинг приповерхностной температуры // Гидрометеорология и мониторинг окружающей среды, №1. – 2022. – С. 23-33.
2 Вагер Б.Г., Утина З.М. Моделирование влияния Аральского моря на процессы влагопереноса в пограничном слое атмосферы // Тр. ГГО, вып. 468. – 1982. – С. 56 – 65.
3 Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей // – М.: Наука. – 1972. – 720 с.
4 Гледзер Е.Б., Гранберг И.Г., Чхетиани О.Г. Конвективные потоки аэрозоля вблизи поверхности почвы // Доклады РАН, т. 426, №3. – 2009 – С. 380-385.
5 Горчаков Г.И., Шукуров К.А. Флуктуации концентрации субмикронного аэрозоля в конвективных условиях // Известия РАН, Физика Атмосферы и океана, т. 39, №1. – 2003. – С. 85-97.
6 Гранберг И.Г. Физические механизмы и экологические проблемы загрязнения атмосферного пограничного слоя над неоднородными поверхностями. Дисс. на соиск. учен. степ. д.ф.-м.н. – М.: 2009. – 339 с.
7 Золотокрылин А.Н. Климатическое опустынивание. – М.: Наука, 2003. – 246 с.
8 Кондратьев К.Я., Ивлев Л.С. О воздействии антропогенного аэрозоля на климат // Доклады РАН, т. 340. №1. – 1995. – С. 98-100.
9 Латышев А.В., Юшканов А.А. Аналитическое решение модельного БГК-уравнения Больцмана в задаче о температурном скачке с учетом аккомодации энергии // Математическое моделирование. – 1992. – С. 61-66.
10 Семенов О.Е., Щапов А.П., Галаева О.С., Идрисова В.П. Ветровой вынос и песчано-солевые выпадения с осушенной части дна Аральского моря / Аридные экосистемы. – 2006. – том 12. – № 29. – С. 42-47.
11 Субботина О.И., Чанышева С.Г. Климат Приаралья. – Ташкент: НИГМИ, 2006. – 170 с.
12 Тлеумуратова Б.С. Математическое моделирование влияния трансформаций экосистемы Южного Приаралья на почвенно-климатические условия. Дисс. на соиск. учен. степ. д.ф.-м.н. (DSc). – Ташкент: 2018. – 210 с.
13 Тлеумуратова Б.С. Математическое моделирование переноса аэрозоля в нижних слоях атмосферы. Дисс. на соиск. учен. степ. к.ф.-м.н. – Ташкент: 2004. – 138 с.
14 Федоров В.Д., Гильманов Т.Г. Экология. – М.: Изд-во МГУ, 1980, – 464 с.
15 Харлоу Ф.Х. Численный метод частиц в ячейках для задач гидродинамики // Вычислительные методы в гидродинамике. – М.: Мир, 1967. – 460 с.
16 Чуб В.Е., Чанышева С.Г., Никулина С.П., Спекторман Т.Ю., Субботина О.И. Разработка региональных климатических сценариев. Информация об исполнении Узбекистаном своих обязательств по Конвенции ООН об изменении климата // Бюллетень №1. – Ташкент: САНИГМИ, 1999. – С. 5-14.
17 Щукин Е.Р., Малай Н.В., Шулиманова З.Л. Молекулярный теплообмен с газообразной средой, сильно нагретой неподвижной твердой умеренно крупной сферической частицы // Научные ведомости БЕЛГУ, вып. 29, №23(142). – 2012. – С. 86-92.
18 Яламов Ю.И., Поддоскин А.Б., Юшканов А.А. О граничных условиях при обтекании неоднородно нагретым газом сферической поверхности малой кривизны // ДАН СССР, 254. – 1980. – C. 343-346.
19 Akhlaq M., Sheltami T.R., Mouftah H.T. A review of techniques and technologies for sand and dust storm detection // Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, Т. 11. – 2012. – РР. 305 -322
20 Alfaro S.C., Gomes L. Modeling Mineral Aerosol Production by Wind Erosion: Emission Intensities and Aerosol Size Distributions in Source Areas // J. Geophys. Res., V.106. – 2001. – РP. 18075-18089.
21 Amgalan G., Liu G.R., Kuo T.H., Tang-Huang, L. Correlation between dust events in Mongolia and surface wind and precipitation // Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, v. 28, No 1 – 2017. – PР. 23-32.
22 Awadh S.M. Impact of North African Sand and Dust Storms on the Middle East Using Iraq as an Example: Causes, Sources, and Mitigation // Atmosphere, 14(1). – 2023. – PР. 3-24.
23 Lu Н., Shao Y. Toward quantitative prediction of dust storms: an integrated wind erosion modelling system and its applications // Env. Mоdeling & Software, No 16. – 2001. – РP. 233–249.
24 Owen R.P. Saltation of uniform grains in air // J. Fluid Mech., No 20. – 1964.– РP. 225–242.
25 Shao Y. et al. Dust cycle: An emerging core theme in Earth system science //Aeolian Research, Vol. 2, No. 4. – 2011– P. 181-204.
26 Shao Y., Raupach R., Findlater P. The Effect of Saltation and Bombardment on the Entrainment of Dust by Wind // J. Geophys. Res., Vol. 98. – 1993. – PP. 12719-12726.
27 Shi L., Zhang J., Yao F., Zhang D., Guo H. (2020). Temporal variation of dust emissions in dust sources over Central Asia in recent decades and the climate linkages // Atmospheric Environment, Vol. 222. – 2019. – PP. 117-127.
28 Sorek-Hamer M. et al. Classification of dust days by satellite remotely sensed aerosol products // International journal of remote sensing. Vol. 34, No 8. – 2013. – PP. 2672-2688.
29 Tleumuratova B.S., Narymbetov B. Zh. Convective Aerosol Transport in Desert Zones as a Factor of Increasing Air Temperature // Arid ecosystems, Vol. 28, No. 1(90). – 2022 – PP. 11-19.
В ожидании