Предизвикателството

Екстремните явления и праговете за стойностите на съответни параметри варират от едно място на друго заради естествени причини (различия в климата), защото конкретна екстремна стойност на даден климатичен елемент на едно място, може да се приеме, че е в рамките на нормалния обхват на друго място. Като практически причини за различните стойности могат да се посочат необходимости на конкретни приложения от социално-икономически сектор, които също варират според климата. Въпреки че екстремните метеорологични явления не се случват често, те могат да бъдат опасни и вредни за здравето на хората, да причинят големи разрушения на инфраструктурата, да повлияят на икономиката и дори да причинят загуба на живот. Поради това изучаването, разбирането и характеризирането на екстремните метеорологични явления и климата на екстремните събития във времето и пространството с последователни методологии за тяхното определяне, и изчисляване на техните прагове е приоритетен интерес за метеорологичните общности по цял свят.

Ответни действия

Като превенция към зачестилите опасни метеорологични явления през последните години (интензивни валежи, екстремни температури и силни ветрове), свързани с значителни социално-икономически разходи, много правителства инвестират в създаването на ефективни системи за мониторинг и прогнозиране на тези събития отчитащи колебанията и промяната в климата и адаптиращи се към неговите изменения. Резултати в тази област на изследване са от огромно значение за предприемането на адекватни действия от страна на управляващи органи и бизнеса, целящи управление и намаление на наличните рискове.

Крайбрежни зони – предизвикателна задача за числените модели

Структурата на АГС в крайбрежни райони е обект на изследване в много страни поради факта, че много градове и индустриални дейности са разположени на бреговете на морета, океани или големи езера. Разнообразието от физически, географски и климатични условия, както и на самите метеорологичните условия в крайбрежните райони е значително, поради което възниква необходимост от непрекъснато усъвършенстване на работата на прогностичните мезометеорологични модели. В прилежащия до земната повърхност (ЗП) АГС се осъществява обмена на енергия между подложната повърхност и атмосферата и всички процеси, протичащи в него зависят от характеристиките на подложната повърхност. Наличието на преход в постилащата повърхност (като поле-град, море-суша, гора-поле и други) води до усложнено протичане на атмосферни процеси в крайбрежните районни, които се характеризират с трансформация на въздушните маси (ВМ) към присъщите за новата постилащата повърхност физически характеристики. Теоретичното описание на такъв тип атмосферни процеси, в условията на комплексен терен с налична локана циркулация, е значително затруднено поради наблюдаващото се сложно разслоение на АГС в крайбрежните райони и затруднява съществено численото моделиране на протичащите метеорологични процеси в него. Повечето параметризации на процесите в АГС са изведени и проверени за равна хомогенна повърхност и са вградени в мезометеорологичните модели. Следователно, в крайбрежни райони е необходима валидация на моделите с данни, които имат висока разделителна способност във времето и пространството.

Потенциал на модерната технология

Технологичното развитие на разнлични типове наземно базирани апаратури за дистанционни измервания на метеорологични параметри в атмосферния граничен слой (АГС) е предпоставка и способ за реализиране на по-точни пространствени, качествени и количествени оценки на състоянието на ниските слоеве на атмосферата в даден момент и придобиване на реална представа за протичащите в нея физически процеси. Тези уреди осигуряват широк спектър от данни за инициализиране, непрекъсната асимилация, и проверка на изходящи резултати от ново поколение прогностични и климатични числени модели с висока разделителна способност. Данните от наземно базирани дистанционни уреди са важни още и за климатичните изследвания и за редица приложения, за които са нужни данни с висока разделителна способност във времето и пространството.

Натрупване и проучване на данни за крайбрежен граничен слой посредством дистанционно звуково сондиране на атмосферата в България, започва през лятото на 2008 г. в Експериментален Полигон (ЕП) Ахтопол. Тези измервания полагат основите на климатичното изучаване с висока пространствена и времева резолюция на крайбрежния АГС в България. Содарът (SCINTEC Flat Array Sodar MFAS) дава възможност да се получи информация за изменението на редица параметри на вятъра и турбулентността, и позволява да се изследва вертикалната структура на крайбрежния граничен слой до максимална височина 1000 m.