Search academic texts

Information × Registration Number 0823U101581, PhD dissertation Status Доктор філософії Date 28-12-2023 popup.evolution o Title Clouds and precipitation in the Antarctic Peninsula region: microphysics, mesoscale processes and climate projections to the end of the 21st century. Author Anastasiia Chyhareva, popup.head Svitlana V. Krakovska popup.opponent Andrii V. Zalizovskyi popup.opponent Svitlana H. Boychenko popup.review Oleksiy Kryvobok popup.review Vitalii M. Shpyh Description Дисертаційна робота присвячена визначенню характеристик хмар та опадів на мікро-, мезо- та кліматичному просторово-часових масштабах для регіону Антарктичного півострова з основним фокусом на випадках інтенсивних опадів зі зміною фази та багаторічних кліматичних індексах і параметрах атмосфери, пов’язаних із зміною хмаро- та опадоутворення з кінця ХХ до кінця ХХІ сторіччя за сучасними кліматичними проєкціями. Актуальність роботи полягає у необхідності вивчення властивостей хмар та опадів у полярних регіонах, оскільки полярні атмосферні процеси, які є істотною складовою глобальної циркуляції, значно чутливі до зміни клімату та безпосередньо впливають на формування режиму погоди у помірних широтах. Однак властивості хмар і опадів у полярних регіонах залишаються недостатньо вивченими через відсутність польових, аерологічних і супутникових даних вимірювань. Саме тому параметризація хмар і опадів у кліматичних і прогностичних регіональних моделях залишається джерелом помилок, що унеможливлює отримання достовірної інформації про стан полярної екосистеми загалом і атмосфери зокрема. Таким чином, ґрунтовне вивчення процесів утворення хмар і опадів за допомогою регіонального моделювання з високою просторовою і часовою роздільною здатністю та їх верифікація за даними вимірювань, а також оцінка кліматичних проекцій може покращити розуміння атмосферних процесів у полярних регіонах і якість числового моделювання, включаючи моделювання клімату, у майбутньому. Метою дисертаційної роботи є визначення мезомасштабних та мікрофізичних особливостей процесів хмаро- та опадоутворення під час випадків інтенсивних опадів в районі Антарктичного півострова та аналіз їх кліматичних проєкцій до кінця ХХІ століття. Об’єктом дослідження є хмари і опади в районі Антарктичного півострова. Предметом дослідження є мезомасштабні та мікрофізичні процеси хмаро- та опадоутворення під час випадків інтенсивних опадів зі зміною фази в регіоні Антарктичного півострова. До сучасних інструментів, що використовуються для дослідження процесів хмаро- та опадоутворення і зміни клімату належать глобальні кліматичні моделі, реаналіз ERA5, та мезомасштабна числова модель Polar WRF. Проведений порівняльний аналіз конфігурацій моделі дає можливість зробити припущення, що обрана конфігурація Polar WRF з мікрофізичною параметризацією Томсона найкраще передає характеристики хмар та опадів в районі північно-західного Антарктичного півострова. Виконано апробацію запропонованої конфігурації моделі Polar WRF для моделювання випадку інтенсивного снігопаду у березні 2013 року для території Європи, всієї України та центру і заходу України. В дослідженні показано, що отримана кількість опадів за обраною конфігурацією чисельної моделі WRF є достатньо наближеною до виміряної кількості опадів, і тому апробована конфігурація моделі може бути використана для дослідження інтенсивних процесів снігопаду в Україні Було проаналізовано процеси атмосферної циркуляції, мезомасштабні умови та мікрофізичні процеси формування хмар та опадів, що асоціюються з утворенням інтенсивних опадів зі зміною фази в районі Антарктичного півострова. На основі аналізу 3D візуалізації розподілу крапель та кристалів було визначено наявність осередків дощу вздовж західного узбережжя Антарктичного півострова, навіть впродовж зимової циклонічної події, а також взаємне розташування кристалів снігу, льоду та крапель різного розміру в регіоні Антарктичного півострова під час моментів настання інтенсивних опадів на західному узбережжі півострова. Обрано та розраховано кліматичні індекси і параметри, що запропоновані ВМО, для уніфікації досліджень зміни клімату. Використання спеціальних кліматичних індексів забезпечує представлення зміни різних кліматичних характеристик від кількості днів з температурою нижчої за нуль, що асоціюється з наявністю чи відсутністю процесів танення криги; до безперервних періодів з/без суттєвих опадів, які асоціюються з накопиченням/абляцією маси льодовиків. Просторовий аналіз обраних індексів забезпечує можливість визначення регіональних особливостей клімату Антарктичного півострова, оскільки представляють не тільки часовий хід базового кліматичного параметру, а й зміну режиму температури, опадів чи хмарності. Виявлено, що зміни розглянутих параметрів наприкінці століття за сценарієм RCP 4.5 переважно співставні зі змінами у середині століття за сценарієм RCP 8.5. Встановлено окремі субрегіони Антарктичного півострова з різними прогнозованими змінами кліматичних умов. Отримані результати можуть бути використані для покращення прогнозу інтенсивних опадів, а отже планування безпечніших експедиційних місій та навігації у регіоні; для визначення мас-балансу льодовиків, формування поверхневого стоку та інших процесів в регіоні Антарктичного півострова, а також у помірних широтах, наприклад для випадків інтенсивних снігопадів в Україні. Результати дослідження можуть бути використані як база для досліджень у суміжних наукових галузях. Registration Date 2023-12-04 popup.nrat_date 2023-12-04 Close