География - лучший географический портал. Сайты, учебные материалы по географии.

К вопросу об учете эффектов причинной механики в геофизических задачах

Страница 7

Для выяснения вклада силы причинности в уравнения (14) были выполнены численные эксперименты с целью получения эволюции начального поля, заданного над северным полушарием в трех вариантах: невозмущенное, циклоническое и антициклональное поле геопотенциала поверхности 500гПа. Последние задавались с центром в полюсе.

Уравнение Гельмгольца (14) решалось конечноразностным методом с применением экстраполяционной процедуры Либмана на квадратной сетке с горизонтальным шагом 300км по территории Северного полушария. На границах моделируемой области задавались нулевые граничные условия.

В классическом варианте баротропного уравнения вихря (13) невозмущенное начальное состояние поля с течением времени не изменяется. С учетом силы причинности происходит эволюция поля геопотенциала, в результате которой возникает планетарная область пониженного давления с центром в полюсе (рис. 4).

Циклонический вихрь с центром в полюсе полностью не заполняется и представляет из себя устойчивую во времени барическую систему.

Антициклонический вихрь с центром в полюсе полностью разрушается. На его месте возникает циклонический вихрь устойчивый во времени.

Во всех трех рассмотренных случаях возникает субтропическая область повышенного давления. Эволюционная картина моделируемых полей по трем сценариям полностью соответствует климатическому полю геопотенциала поверхности 500 гПа (рис. 3). Это соответствие однозначно указывает на существование в Природе силы, выступающая, в нашем случае, как источник, и ранее никоим образом неучтенная классической механикой.

Таким образом, сила причинности, предсказанная причинной механикой и экспериментально обнаруженная Н. А. Козыревым и другими исследователями, является определяющей силой, приводящей состояние атмосферы в устойчивое. Действительно, с точки зрения атмосферы все три заданные начальные состояния являются неустойчивыми (даже в случае отсутствия источника!). С течением времени (в наших экспериментах 5 суток) эти неустойчивые состояния в результате наличия силы причинности переходят в одно устойчивое в виде циклонического вихря с центром в полюсе и субтропическим кольцом повышенного давления. Это состояние качественно соответствует климатическому полю. Важно отметить, что классические уравнения не позволяют получить эволюционную картину поля в отсутствии источника.

На основании (14) были выполнены прогнозы поля геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа с интервалом интегрирования от 24 ч до 240 ч и пространственным шагом h=300 и 150 км по данным для северного полушария в коде GRIB за период январь апрель 2003 г.

В качестве оценок точности прогнозов использовались:

коэффициент корреляции Rфп между прогностическими и фактическими изменчивостями геопотенциала

; (15)

Рис. 3. Динамика поля геопотенциала поверхности 500 гПа (г,д,е) под действием силы причинности от невозмущенного (а), циклонического (б) и антициклонального (в) состояний. ж) климатическое поле геопотенциала поверхности 500 гПа.

относительная ошибка e

(16)

Страницы: 2 3 4 5 6 7 8 9

Другие публикации

Суздаль
Суздаль - один из красивейших российских городов. Если Вы еще не были в Суздале, не упустите возможность посетить этот город, который по праву считают "жемчужиной" "Золотого кольца". Суздаль появился на страницах русских летописей в 1024 году и о ...

Якутск
Город Якутск - столица Республики Саха (Якутия), административный, научный, культурный, образовательный центр. Население города около 230 тыс человек, что составляет 35 % всего населения республики.Протяженность города с севера на юг - 20 км, с запада на восток - 10 к ...

Разделы

Поиск