Вятърните бури (екстремно силни ветрове) в природата са свързани с неблагоприятни метеорологични условия, които могат да причинят значителни имуществени щети и загуба на човешки живот. Поради това, обстойното изучаване на екстремно силните ветрове е от съществена важност, както от икономическа така и от хуманна гледна точка.

Основната цел на проекта е да се използва съвременна дистанционна технология за измерване на профили на вятъра и турбулентността (содар – MFAS SCINTEC) за идентифициране на екстремни явления (профили на скоростта на вятъра надвишаващи определени прагове) и за получаване на осреднени характеристики на структурата на крайбрежен АГС при екстремни условия в района на гр. Ахтопол, чрез използването на времеви редове от данни с висока пространствена и времева резолюция, за да се достигне до нови знания, за вертикалната структура на крайбрежния граничен слой. За конкретни метеорологични ситуации (периоди), при които се наблюдава висока наличност на екстремни профили ще се оцени работата на мезометеорологичния модел WRF (Weather Research and Forecasting) за тези периоди от време, посредством корелационни връзки между пет двойки измерени и моделирани променливи на полето на вятъра (скорост, посока и компонентите на вектора на вятъра). Като критерий за корелация между две случайни величини ще се използва обикновен корелационен коефициент – коефициент на Пирсън.

Конкретните цели са:

  • Създаване на база данни от акустично сондиране на атмосферата в района на гр. Ахтопол с полетата на измерените от содара характеристики (профили на вятъра и турбулентността) за осем годишен период от време (от август 2008 до октомври 2016), необходима за определянето на екстремни стойности в полето на вятъра.
  • Определяне на теоретичен екстремен профил на скоростта на вятъра (еталонен профил от екстремни стойности за всяко ниво на измерване на содара до 600 m височина с 10 m вертикална резолюция) на базата, на който ще се определят екстремни профили и времевите им серии, за които ще бъдат изведени и останалите изходящи параметри от содара.
  • Анализ на разпределението на ситуациите с екстремните явления по месеци и по часове от денонощието през различните години и подбор на подходящи периоди с екстремни ветрове, върху които да се съсредоточат по-нататъшните изследвания за оценка на работата на числения модел.
  • Конфигуриране и инициализиране на модела WRF за подбраните периоди с екстремни ветрове.
  • Интерполация на изходните данни от числено моделиране към нивата на измерване със содара.
  • Корелационен анализ на измерени от содара и моделирани двойки променливи. Изследване на времевия ход и изменението с височината на получените корелационни коефициенти.
  • Извеждане на осреднени характеристики на полето на вятъра и турбулентността в условия на екстремни ветрове, както и техните дисперсии за целия разглеждан период.

Очаквани резултати:

  • за първи път да се направи подробен статистически анализ на профили на скоростта на вятъра по Българското Черноморие за близо осем годишен период от време. Данните са с висока вертикална и времева резолюция (съответно, 10 м и 10 минути) и обхващат атмосферния слой до 500-600 м височина;
  • да се достигне до нови знания за екстремните стойности на вятъра във височина с висока пространствена резолюция в изследвания комплексен район;
  • да се установят конкретни ситуации с екстремно силни ветрове и тяхното разпределение по месеци и часове от денонощието за всяка година на дистанционно звуково сондиране на атмосферата в ЕП Ахтопол;
  • да се получат осреднени характеристики и техните дисперсии, описващи вертикалната структура на крайбрежен АГС за регистрирани екстремни профили на вятъра;
  • да се оцени работа на мезометеорологичния модел WRF за избрани случаи с регистрирани екстремни ветрове по Българското Черноморие.

Още …