Atmospheric Chemistry and Physics: Определение высоты поверхностного слоя смешения арктического пограничного слоя атмосферы в период полярной ночи в безоблачных и облачных условиях
В данном исследовании анализируются турбулентные свойства и термодинамическая структура арктического пограничного слоя атмосферы (АПС) в зимний период и при переходе к весне. Эти процессы влияют на эволюцию и продолжительность жизни облаков, а также на баланс поверхностной радиационной энергии в Арктике. Для измерений авторы использовали инструментальную полезную нагрузку, перевозимую на привязном аэростате, наполненном гелием. Эта система была развёрнута в период с декабря 2019 года по май 2020 года во время годовой экспедиции Многопрофильной дрейфующей обсерватории для изучения арктического климата (MOSAiC). Были получены натурные измерения с высоким разрешением по вертикали профилей турбулентных параметров, достигающих высоты до нескольких сотен метров от поверхности морского льда. Были определены два типичных состояния арктического АПС: безоблачные ситуации с мелководным и стабильным АПС и облачные условия, поддерживающие смешанный АПС. Авторы использовали эти данные для оценки высоты поверхностного слоя смешения. С этой целью был введён метод группового числового критерия Ричардсона. Получив критическое общее число Ричардсона для зимнего времени в высоких широтах, авторы распространили анализ на данные радиозондов. Кроме того, они проверили применимость теории подобия Монина-Обухова для определения высоты поверхностного слоя смешения на основе измеренных поверхностных потоков.
Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2023/egusphere-2023-629/