Что влияет на атмосферные процессы? Способны ли облака, возникающие на одном краю земли, вызвать ураган на другом? Это предстоит выяснить учёным-физикам Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ).
Работа над проектом «Исследование генерации зональным потоком внутренних волн разного масштаба в стратифицированной атмосфере» проводится в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ). Руководит исследованием заведующий кафедрой анализа геофизической информации и метеорологических прогнозов физико-технического факультета, доктор физико-математических наук, профессор Роберт Закинян.
– Наша работа теоретическая, поэтому в рамках проекта мы не выясняем механизм образования тех или иных структур, которые наблюдаются в атмосфере, такие как волнистые облака, образующиеся над горными хребтами, серебристые облака, следы метеоров, свечение ночного неба. Наша задача – выяснить роль внутренних гравитационных волн на формирование таких структур. А это зависит от таких характеристик волны, как её длина, частота колебания, скорость распространения. Наша задача в рамках проекта исследовать динамику распространения внутренних волн, а также механизмы их генерации. Зная интенсивность волны, мы можем судить о её способности влиять на существующие явления в атмосфере или, что ещё более интереснее, генерировать эти явления, – отметил Роберт Закинян.
В науке есть термин «эффект бабочки», суть которого можно коротко объяснить тем, что даже незначительное вмешательство в систему может вызвать серьёзные и непредсказуемые последствия. Если говорить о физике атмосферы, то допустить возникновение урагана от лёгкого дуновения ветерка можно только при помощи внутренних гравитационных волн, уверены исследователи СКФУ.
Интерес к изучению этого явления начал расти в середине прошлого века, когда стал понятен механизм образования периодических структур – из облаков, следов от метеоров, свечений ночного неба и т.д. В настоящее время известно то, что энергия волн действительно играет важную роль в крупномасштабной циркуляции атмосферы. А перед учёными СКФУ, исследующими физику атмосферы, сейчас стоит задача установить, как энергию этих волн учесть в прогнозах погоды.
– Это сложная математическая задача. Задачей нашего проекта является разработка математических моделей, описывающих динамику распространения внутренних гравитационных волн в стратифицированной атмосфере. Причем математическая модель должна адекватно описывать данные наблюдений, а в последнее время и непосредственные эксперименты по генерации волн в атмосфере, – говорит профессор Роберт Закинян.
Теперь учёным федерального вуза предстоит рассмотреть распространение, преломление и отражение волн при переходе из одного слоя атмосферы в другой и влиянии этой динамики на погоду.