Анотація до роботи:

Юровський Олександр Васильович. Методи та результати розрахунку радіаційного, теплового і водного балансів системи океан-атмосфера. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук за спеціальністю 11.00.08 – океанологія. – Морський гідрофізичний інститут НАН України, Севастополь, 2006.

Дисертація присвячена дослідженню складових теплового та водного балансів системи океан-атмосфера на основі супутникової і суднової інформації.

Запропоновано метод розрахунку середньомісячних величин радіаційного балансу на поверхні океану на основі супутникових вимірів на верхній границі атмосфери. Уперше введене поняття ефективної хмарності, що характеризує крім загальної кількості хмар їхню оптичну товщину. Уточнено коефіцієнти обміну в методі розрахунку турбулентних потоків явного і схованого тепла на границі розділу вода-повітря для Чорного моря та Світового океану. Запропоновано новий метод розрахунку атмосферних опадів на поверхні океану, що дозволяє по ефективній хмарності та температурі поверхні океану, одержуваних на основі супутникових вимірів, розраховувати кількість опадів.

По запропонованих методах розраховані складовi теплового балансу океану й атмосфери та балансу прісної води на поверхні океанів. Складений атлас кліматичних величин цих параметрів. Отримано оцінки меридіонального переносу тепла на поверхні океану й в атмосфері над ним, виходячи з яких надлишок теплової енергії з Тихого й Індійського океанів перерозподіляється в Південний і Атлантичний океани в пропорції 3:1. Оцінені меридіональні переноси прісної води на поверхні океанів.

По розроблених нових методах, заснованих на використанні супутникової та суднової інформації, розраховані складові радіаційного, теплового і водного балансів системи океан–атмосфера і створено атлас кліматичних величин цих складових. Основними результатами проведених досліджень є:

1. Розроблено методику розрахунку середньомісячних величин складових радіаційного балансу в системі океан-атмосфера на основі інформації, одержуваної з ШСЗ. Точність відновлення сумарної сонячної радіації та радіаційного балансу на поверхні океану при різних умовах хмарності прийнятна для рішення різних задач і задовольняє вимогам міжнародних кліматичних програм.

2. Запропоноване поняття ефективної хмарності, що з достатньою точністю розраховується по даних альбедо й відходящій довгохвильовій радіації, одержуваних з ШСЗ, і характеризує крім загальної кількості хмар їхню оптичну товщину. Її використання дозволяє більш якісно розраховувати характеристики радіаційного режиму. Показано, що врахування помутніння атмосфери над океаном поблизу континентальних пустель дозволяє підвищити точність розрахунку радіаційного балансу.

3. Розраховано середньомісячні величини складових радіаційного балансу системи океан-атмосфера за період 1974–1983 р. Побудовано карти кліматичних величин, внутрішньо- і міжрічної мінливості. Отримано кількісні оцінки чутливості радіації до умов хмарності на трьох рівнях системи океан-атмосфера. Описані основні закономірності формування радіаційного режиму в системі океан–атмосфера. Показано, що на сучасному етапі радіаційний баланс системи океан–атмосфера характеризується слабкою міжрічною мінливістю й у середньому при всіх умовах хмарності близький до нуля.

4. Уточнено коефіцієнти обміну в методі розрахунку турбулентних потоків явного та схованого тепла на границі розділу вода-повітря стосовно до Чорного моря і Світового океану. Розраховано середньомісячні величини сумарного турбулентного потоку тепла для Світового океану в широтній зоні 63^опівн.ш.– 63^опівд.ш. за період 1974–1983 р., і, на основі результатів по радіаційному балансі поверхні океану, отримані значення повного теплового балансу океану за той же період. Побудовано карти середньомісячних кліматичних величин сумарного турбулентного потоку тепла, повного теплового балансу океанів, а також їхньої між- і внутрішньорічної мінливості.

5. Запропоновано метод розрахунку атмосферних опадів на поверхні океану, що дозволяє на основі супутникової інформації з ефективної хмарності і температури води розраховувати з достатньою точністю кількість опадів, що випали. Розраховано середньомісячні величини атмосферних опадів, випаровування з поверхні океану і, на основі оцінок річкового і підземного стоку, отриманий баланс прісної води. Побудовано карти кліматичних величин атмосферних опадів, випаровування та балансу прісної води на поверхні океану. Виконано опис їхнього просторово-часового розподілу, а також внутрішньо- і міжрічної мінливості. Зроблено оцінки кліматичних величин складових балансу прісної води на Землі, включаючи окремі океани, сушу і полярні райони. Результати по водному і тепловому балансах океану узгоджуються між собою.

6. Отримано оцінки меридіонального переносу тепла на поверхні океану й в атмосфері над ним, виходячи з яких надлишок теплової енергії (0.7910¹⁵ Вт) з Тихого й Індійського океанів перерозподіляється в Південний і Атлантичний океани в пропорції 3:1. Підтверджується меридіональний перенос тепла в Атлантичному океані в північному напрямку, описаний Хастенрасом. Розрахункові кліматичні оцінки меридіональних потоків тепла узгоджуються з результатами різних авторів, отриманими на гідрологічних розрізах в Атлантичному, Індійському і Тихому океанах.

7. Оцінено меридіональні переноси прісної води на поверхні океанів. Отримано, що дефіцит прісної води в Атлантиці (–18.910³ км³рік^–1), обумовлений перевищенням випаровування над сумою опадів і стоку із суші, компенсується надходженням прісної води з Північного Льодовитого океану (7.210³ км³рік^–1) і з півдня (11.710³ км³рік^–1). У переносі прісної води в Атлантичний океан з півдня частка Тихого й Індійського океанів (4.010³ км³рік^–1) складає 1/3 .

Публікації автора:

1. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Радиационные, тепло- и водобалансовые режимы океанов. Климат и изменчивость. – Севастополь: НПЦ “ЭКОСИ-Гидрофизика”, 2004. – 256 с.

2. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Длинноволновое излучение в космос как индикатор радиационного режима океанов // Исследование Земли из космоса. – 1999. – № 1. – С.9–17.

3. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Аномалии радиационного баланса океанов в период максимума Эль-Ниньо // Исследование Земли из космоса. – 1999. – № 5. С 31–40.

4. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Прогноз Эль-Ниньо на основе спутниковой информации // Исследование Земли из космоса. – 2000.– № 3. С.13–20.

5. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Климатические корреляции и проблемы чувствительности радиационного режима на океанах и вариации характеристик облачности // Исследование Земли из космоса. – 2001. – №.4. – С.53–62.

6. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Реконструкция атмос-ферных осадков на океанах на основе спутниковой информации // Исследование Земли из космоса. – 2003. – № 3. – С.51–62.

7. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Соотношение между компонентами радиационного баланса системы океан-атмосфера. // Морской гидрофизический журнал. – 1992. – № 6. – C.38-47.

8. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Альбедо облаков и радиационный режим океанов // Морской гидрофизический журнал. – 1999. – № 2. – С. 74–87.

9. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. О связях между радиационными и метеорологическими параметрами системы океан–атмосфера // Морской гидрофизический журнал. – 2000. – № 2. – С.61–73.

10. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Радиационная энергетика системы океан–атмосфера и Земли как планеты по спутниковым данным // Морской гидрофизический журнал.–2002.–№.4. С.51–69.

11. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Природные корреляции и проблема наблюдений океанической облачности с ШСЗ // Морской гидрофизический журнал. – 2002. – №.5. – С.64–79.

12. Тимофеев Н.А, Юровский А.В. Учет континентальных аэрозолей при восстановлении полей эффективной облачности и атмосферных осадков над океанами по данным наблюдений с ШСЗ // Морской гидрофизический журнал.–2004.– № 2. – С.60–72.

13. Юровский А.В. Метод восстановления параметров облач-ности по спутниковым наблюдениям // Системы контроля окружа-ющей среды.–Севастополь: МГИ НАН Украины.–2002.–С.262–266.

14. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Параметры радиационного баланса на верхней границе атмосферы //МГИ АН УССР. – Севастополь, 1989. – 26 с. Деп. в ВИНИТИ, № 4576–B89.

15. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Радиационный режим Мирового океана по данным спутниковых измерений широкосек-торными и узкоугольными приборами // МГИ НАН Украины.– Се-вастополь, 1994. – 110 с. Деп. в ВИНИТИ 17.11.94., № 2632,–B94.

16. Ефимов В.В., Тимофеев Н.А., Куржеевский И.В., Сычев Е.Н., Милованов В.И., Юровский А.В. Оценка методов расчета тепло- влагообмена между океаном и атмосферой. Севастополь: 1984. – 46 с. (Препр. / АН УССР: Морской гидрофизический ин-т).

17. Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Атмосферные осадки над океанами: Климат и изменчивость. Спутниковая информация. – Севастополь: 2002. – 40 с. (Препр. / НАН Украины: Морской гидрофиз. ин-т).

18. Артамонов Ю.В., Булгаков Н.П., Ломакин П.Д., Скрипалева Е.А., Тимофеев Н.А., Юровский А.В. Распределение и сезонная изменчивость внешнего теплового баланса и его сос-тавляющих на поверхности Атлантического океана.– Севастополь: 2004. – 50 с. (Препр. / НАН Украины: Морской гидрофиз. ин-т).