Анотація до роботи:

1. Ивус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б. Применение уравнений энергии к исследованию СТНР // Метеорология, климатология и гидрология. - 1996. - Вып. 33. - С. 57-62.

2. Ивус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б. К вопросу о струйных течениях нижних уровней над Одессой // Метеорология, климатология и гидрология. - 1998. - Вып. 35. – С. 121-129.

3. Ивус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б. Некоторые параметры аномальных метеорологических условий над Причерноморьем // Метеорология, климатология и гидрология. – 1998, Вып. 35. - С. 113-121.

4. Ивус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б. Сильные шквалы на западе Украины 23 июня 1997 г// Метеорология, климатология и гидрология. - 1999. - Вып. 39. - С. 105-112.

5. Ивус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б., Наджмудинова Е.Н. Фронтогенез и струйные течения нижних уровней над Украиной // Метеорология, климатология и гидрология. - 1999. - Вып. 39. - С. 101-104.

6. Семергей-Чумаченко А.Б. Диагноз и прогноз струйных течений нижних уровней с использованием гидродинамических характеристик пограничного слоя атмосферы // Метеорологія, кліматологія та гідрологія. - 2002. - Вип. 46. - С. 77-82.

7. Івус Г.П., Семергей А.Б., Тимофєєв В.Є. Кліматична характеристика метеорологічних умов Причорномор’я // І розділ навчального посібника Івус Г.П. «Умови утворення та прогноз слабкого вітру біля поверхні землі та інверсій температури в районі Одеси». – К.: НМК з гідрометеорології Міносвіти України, 1998. – С. 7-17.

8. Івус Г.П., Семергей А.Б., Тимофєєв В.Є. Прогноз сильного вітру // 7 розділ підручнику Івус Г.П. «Спеціалізовані прогнози погоди» – Одеса: ТЕС, 1998. – С. 85-96.

9. Івус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б. Зв’язок струменевих течій нижніх рівнів над Одесою з слабким вітром біля поверхні землі // У метод. листу: «Аеросиноптичні умови виникнення слабкого вітру та інверсій в районі м. Одеса та методи їх прогнозування». – К.: Держкомгідромет, 1998. – С. 10–11.

10. Ивус Г.П., Семергей А.Б., Хоменко Г.В. Климатические характеристики метеорологических условий распространения примесей над южными районами Украины и Молдовой – Киев, 1995. - 13 с. – Рус. - Деп. в ГНТБ Украины – 27.11.95, № 02-491.

11. Ивус Г.П., Ивус Э.В., Семергей-Чумаченко А.Б. Струйные течения нижних уровней над Карпатами // Тез. – Львов, 1998. – С. 122–123.

12. Ивус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б. К вопросу о применении волновой теории к исследованию струйных течений нижних уровней // Матер. междун. конф. по техн. метеорологии. – Львов, 1998. - С. 117–122.

13. Ивус Г.П., Семергей-Чумаченко А.Б. Струйные течения нижних уровней над Украиной // Сучасні авіаційні технології: Секція «Аеродинаміка та динаміка польотів»: Матеріали ІV міжнародної науково-технічної конференції «АВІА-2002», 23–25 квітня 2002 р. – Т. 3. – К.: НАУ, 2002. – С. 33.19–33.22.

14. Семергей-Чумаченко А.Б., Ивус Г.П. Струйные течения нижних уровней над Украиной // ІІ наукова конференція молодих вчених ОГМІ. Тези доповідей. - Одеса: ОГМІ, 2001. – С. 16–17.

15. Семергей-Чумаченко А.Б., Хаджи-Страти Е.Д. Новороссийская бора как частный случай орографической низкотропосферной струи // Тези міжнародної конференції «Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища – 2002» – Одеса, 2002. - С. 87–88.

16. Хаджи-Страти Е.Д., Семергей-Чумаченко А.Б. Орографические низкотропосферные струи на примере новороссийской боры // Матеріали міжнародної конференції «Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища – 2002». – Ч. 1. – Одеса, 2003. - С. 164–171.

АННОТАЦІЇ

Семергей-Чумаченко А.Б. Аеросиноптичні умови утворювання та розвитку струминних течій нижніх рівнів. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.09 – метеорологія, кліматологія, агрометеорологія. - Одеський державний екологічний університет, Одеса, 2003.

Дисертація присвячена дослідженню аеросиноптичних умов утворювання та розвитку струминних течій нижніх рівнів (СТНР) та розробці нових методів діагнозу і прогнозу явища.

Проведено кліматографічне дослідження СТНР над Україною з використанням великого обсягу матеріалу за останні 25 років. Вивчено процеси формування низьких струменів над Україною у різних фізико-географічних і макроциркуляційних умовах, а також взаємозв'язок низьких струменів і стихійних гідрометеорологічних явищ. Проаналізовано енергетичні характеристики тропосфери в період існування СТНР.

Зроблено заключення про екологічну небезпеку низьких струменів на прикладі дослідження зв’язку явища з інверсіями температури та слабким приземним вітром над регіоном, який постраждав від Чорнобильської катастрофи.

На основі гіпотези про хвильову природу походження СТНР отримано гідродинамічні характеристики граничного шару атмосфери, у границях яких низькотропосферні струмені імовірніші. Запропоновано використання сплайн-інтерполяції для моделювання вертикального профілю вітру при СТНР.

У дисертації наведене теоретичне узагальнення і здійснено нове вирішення наукової задачі, що полягає в комплексному дослідженні низькотропосферних струменів шляхом реалізації багатопланового підходу до вивчення фізики процесу виникнення і розвитку струминних течій нижніх рівнів у різних синоптичних і фізико-географічних умовах, а також розробці методів їх виявлення і прогнозу над територією України.

В результаті виконаної роботи можна зробити такі висновки:

1. Низькотропосферні струмені спостерігаються з різною частотою у всіх регіонах земної кулі і в деяких випадках грають кліматоутворюючу роль. Над Україною повторюваність СТНР коливається від 2 до 15 % усіх спостережень, тривалість явища складає у середньому близько 6 годин і переважають струмені західних напрямків. Низькі струмені в основному розташовуються на висотах 400-500 м, причому просліджується залежність висоти осі від рельєфу місцевості. Сезонний і добовий хід характеризується переважним утворенням СТНР взимку й у нічний термін. Така ж залежність характерна для потужності та інтенсивності струменів.

2. Найбільш небезпечні для авіації сильні зсуви вітру формуються при проходженні атмосферних фронтів та при наявності інверсії або ізотермії в шарі з СТНР, тоді як у цілому в області низького струменя переважають слабкі зсуви вітру. У холодний період року низькі струмені переважно пов’язані з підвищеними інверсіями, що розташовані вище оси струменя, у теплий період року - з приземними інверсіями.

3. Запропонована типізація низьких струменів у залежності від зміни швидкості і напрямку вітру вище і нижче осі течії. В окремий тип виділені СТНР, при якому градієнти швидкості вітру вище і нижче осі струменя менше чим 4 мс^-1 на 300 м, але швидкість вітру на осі СТНР перевищує 15 мс^-1.

4. Приблизно третину усіх випадків складають струмені, що формуються у граничному шарі атмосфери при слабкому вітрі біля поверхні землі. Вони менш інтенсивні і розташовані на 200-400 м вище. Практично завжди (90 %) пов'язані з затримуючими шарами.

5. Струмені нижніх рівнів переважно (70 %) виникають при циклонічній циркуляції, а в області антициклонів зростає тривалість струменів. З півночі до півдня Східноєвропейської рівнини збільшується відсоток антициклональних струменів. При антициклональному типі циркуляції значна частина нічних СТНР через 12 годин трансформується до плавного посилення вітру більш 15 чи 10-15 мс^-1 - 44 та 37 % випадків, відповідно. При циклонічній циркуляції 27 % випадків струмінь розмивається, у 24 % випадків нічна СТНР змінюється на менш інтенсивну струминну течію, або підсилюється (14 %).

6. Низькотропосферні струмені, що формуються в зоні атмосферних фронтів, як правило, не пов'язані зі струминної течією верхньої тропосфери і являють собою самостійне явище. Структура фронтальних СТНР визначається типом атмосферного фронту, його активністю, орієнтацією, швидкістю пересування, відстанню від фронту і географічним фактором.

7. Утворення шквалів і СТНР під могутньою купчасто-дощовою хмарністю і перед холодними фронтами є взаємозалежним процесом і обумовлено активністю фронтальних розділів і ступенем розвитку конвекції.

8. Випадок утворення орографічної низької струминної течії, що привела до катастрофічних руйнувань у Новоросійську (груднева бора 1997 р.), є унікальним по своїй силі (60 мс^-1), повторюваності (1 раз у 150 років) і аеросиноптичним умовам формування.

9. Існує тісний зв'язок між швидкістю вітру на осі низькотропосферного струменя та інтенсивністю фронтальних розділів у зимовий період над територією України. Доцільно ранжирувати випадки із СТНР за типом атмосферного фронту і розташуванням станції щодо лінії фронту.

10. Щогодинна інформація про швидкість і напрямок вітру, на прикладі даних метеорологічного полігона на південно-західному узбережжі США, підтверджує висновки, що зроблено за допомогою 2 і 4-х разового зондування, та дає можливість не тільки уточнити горизонтальний масштаб СТНР, але і зробити висновок про його походження.

11. Формування південно-східних нічних струменів 26-27 квітня 1986 р. над північно-західною частиною регіону, що постраждав у результаті Чорнобильської аварії, у сполученні зі слабким вітром у поверхні землі і могутніх інверсій, привело до переносу приземної частини хмари радіоактивної домішки в північно-західному напрямку.

12. Вивчання балансу кінетичної і потенційної енергії тропосфери дає можливість припустити, що утворення СТНР обумовлене припливом кінетичної енергії внаслідок вертикальної адвекції в шар, де спостерігаються струмені.

13. На основі гіпотези про хвильову природу походження СТНР отримані гідродинамічні характеристики граничного шару атмосфери, що відповідають найбільшій імовірності низькотропосферних струменів. Над рівнинною частиною України від 60 до 90 % низьких струменів та випадків рівномірного посилення швидкості вітру з висотою більш ніж 15 мс^-1 у граничному шарі атмосфери спостерігається, якщо у шарі нижче 925 гПа зсув вітру перевищує 1 мс^-1/100 м та вертикальний градієнт температури коливається від –1 до 1єС/100 м. Більша частина СТНР відзначається над регіоном Українських Карпат та Шепетівкою в області слабких або помірних зсувів вітру, тоді як вертикальний градієнт температури приймає негативні чи невеликі позитивні значення.

14. Обґрунтовано доцільність сплайн-інтерполяції для моделювання вертикального профілю вітру при СТНР.