Registration Number
0826U003032, PhD dissertation
Status
Доктор філософії
Date
13-08-2026
popup.evolution
.
Title
Adaptation of fog forecasting methods with regard to their climatology
Author
Anatolii Yatsyshen,
popup.head Oleh Hrushevskyi
popup.opponent Olga Shevchenko
popup.opponent Svitlana Reshetchenko
popup.review Inna Khomenko
popup.review Larysa Nedostrelova
popup.rada
Odesa I.I. Mechnikov National University
Description
Дисертаційну роботу присвячено розв’язанню актуального науково-прикладного завдання підвищення ефективності локального прогнозування радіаційних туманів шляхом адаптації методів визначення температури туманоутворення до кліматичних умов конкретного пункту спостережень та врахування впливу процесів міжрівневого обміну у граничному шарі атмосфери на еволюцію туманного шару. Прогнозування туманів різних типів залежить від безлічі факторів, які можуть краще або гірше враховуватися в чисельних моделях. Для адвективних туманів, причинами яких є макроциркуляційні чинники, справджуваність прогностичних даних буде вищою, ніж, наприклад, для радіаційних туманів. Це пояснюється суттєвим впливом на процеси утворення і еволюції цих туманів низки таких місцевих чинників як рельєф, значення температури туманоутворення у різні сезони року, теплопровідність ґрунту і його випромінююча здатність і, відповідно, вплив турбулентних потоків тепла у граничному шарі атмосфери тощо. Саме тому шляхи підвищення ефективності прогнозування радіаційних туманів лежать у площині розробки локальних методик або ж адаптації наявних до місцевих умов.
Метою дослідження є адаптація і апробація існуючих методів прогнозування радіаційних туманів з урахуванням їх кліматологічних особливостей, а також обґрунтування можливості використання параметрів граничного шару атмосфери як додаткових прогностичних критеріїв. Об’єктом дослідження є процеси утворення та еволюції радіаційних туманів у приземному шарі атмосфери. Предметом дослідження є температура туманоутворення, кліматологічні характеристики туманів, вертикальна структура граничного шару атмосфери, температурна стратифікація, турбулентний обмін і турбулентні потоки тепла, що впливають на формування, розвиток і розсіювання туманного шару.
Актуальність теми зумовлена тим, що тумани належать до найбільш складних для прогнозування метеорологічних явищ, а ефективність існуючих емпіричних, чисельних методів їх прогнозу істотно залежить від ступеня адаптованості до місцевих фізико-географічних і кліматичних умов. Універсальні прогностичні схеми, розроблені для окремих регіонів, часто втрачають точність при застосуванні в інших умовах, що зумовлює необхідність урахування кліматологічних характеристик туманів та фізичних особливостей процесів у граничному шарі атмосфери. У роботі використано комплекс кліматологічних, статистичних, синоптичних і розрахункових методів дослідження. Виконано аналіз багаторічних рядів спостережень за туманами і температурою туманоутворення, матеріалів радіозондування атмосфери, а також застосовано методи апроксимації добово-річного розподілу температури туманоутворення, оцінювання коефіцієнта турбулентного обміну, турбулентних потоків тепла і висоти граничного шару атмосфери. У процесі дослідження було вирішено завдання аналізу існуючих методів прогнозу радіаційних туманів, визначення локальних особливостей добово-річного розподілу температури туманоутворення, встановлення зв’язку між параметрами турбулентного обміну та вертикальною потужністю туману, а також оцінювання можливості використання цих характеристик у процедурі локального прогнозування.
У першому розділі розглянуті сучасні погляди на загальні характеристики туманів, механізми їх утворення, а також проаналізовано роль кліматологічних і фізичних чинників у формуванні туманів. Узагальнено традиційні уявлення про вплив температурної стратифікації, турбулентного обміну та процесів у граничному шарі атмосфери на процеси утворення і еволюції радіаційних туманів.
У другому розділі проаналізовано основні методи прогнозу радіаційних туманів. Зокрема, підходи до визначення температури туманоутворення, часу утворення і розсіювання туману, а також інших характеристик, що визначають його еволюцію. Показано, що ефективність цих методів значною мірою залежить від локальної адаптації та врахування фізичного стану граничного шару атмосфери.
У третьому розділі обґрунтовано підхід до адаптації методів прогнозу туману з урахуванням кліматологічних характеристик предикторів та фізичних процесів, що відбуваються у граничному шарі атмосфери при утворенні радіаційних туманів. На основі даних станції Київ за 2012–2020 рр. досліджено добово-річний розподіл туманів і температури туманоутворення, виконано апроксимацію її розподілу. Встановлено, що найбільш ефективною є поліноміальна апроксимація фактичних значень температури туманоутворення, що дає можливість визначати її кліматологічне значення для конкретного пункту, місяця і часу доби та використовувати його як додатковий критерій контролю для визначення предиктанта. На матеріалах температурно-вітрового зондування збільшеної часової роздільності та наземних спостережень на станції Lindenberg (Німеччина) досліджено вплив температурної стратифікації, турбулентних потоків тепла та міжрівневого обміну у граничному шарі атмосфери на еволюцію радіаційних туманів, як альтернативних предикторів їх прогнозу.
Registration Date
2026-07-01
popup.nrat_date
2026-07-01 / 2026-08-21
