Гидросфера: Опасные процессы и явления (Dec 2021)
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАВОДКОВ 2005 ГОДА В БАССЕЙНЕ РЕКИ КАМА
Abstract
Глобальное потепление климата увеличивает общее влагосодержание атмосферы, что создает благоприятные условия для формирования интенсивных обложных осадков и ливней. Современные системы предупреждения о паводках все еще не достаточно эффективны, особенно в местах с редкой сетью метеорологических наблюдений. Математические модели атмосферы, построенные на полных уравнениях гидродинамики, позволяют с достаточной заблаговременностью рассчитать интенсивность осадков с высокой детализацией. В данной работе изучен вопрос объединения региональной негидростатической модели атмосферы Weather Research and Forecasting Model (динамическое ядро Advanced Research) с гидрологической моделью RiverFlow 2 Dimension Graphics Processing Unit с целью оценки точности воспроизведения дождевых паводков на двух реках Уральского Прикамья: Усьва и Обва 22 июня 2005 г. Подъем уровней воды в реках был обусловлен конвективными и обложными осадками на фронтальных системах глубокого южного циклона. В отдельных пунктах наблюдения выпало до 50 мм осадков за период в 12 ч. На первом этапе исследования были получены модельные поля осадков в узлах регулярной сетки с шагом 3 км. Затем проведена процедура усвоения осадков гидрологической моделью. Установлено, что использованием цифровой модели рельефа с большим разрешением увеличивает точность расчета максимальных расходов воды. Предложен метод предварительного усвоения данных об осадках гидрологической моделью для адекватного воспроизводства начальных условий расходов воды в нижней точке водосбора до прохождения паводка. Для горной территории обнаружено занижение расходов воды в паводок по сравнению с фактическими данными. Для водосбора реки Обва выявлено завышение максимальных расходов по сравнению с фактическими расходами. Для увеличения точности прогноза максимальны уровней требуется учесть процессы испарения и инфильтрации за период предшествующий развитию паводка. Полученные результаты могут учитываться при подготовке прогнозов возникновения сильных дождей, разработке технологий прогноза паводков.
