Выявлены пробелы в моделировании гравитационных волн над Антарктидой

Сравнивая непосредственно наблюдаемые гравитационные волны с новейшими сложными симуляциями, исследователи из Research Organization of Information and Systems (ROIS) и их коллеги выявили существенные ограничения в современных атмосферных моделях. Их работа, опубликованная в Journal of the Meteorological Society of Japan 2 сентября, подчеркивает сложность этих атмосферных волн и их влияние на погодные и климатические системы.

Гравитационные волны, играющие ключевую роль в формировании погоды и климата, часто являются причиной турбулентности в авиации. С января по февраль 2022 года команда провела одновременные наблюдения с помощью супернапорного аэростата и крупного атмосферного радара PANSY на станции «Сёва» в Антарктиде. Они зафиксировали гравитационные волны с частотами, близкими к инерционным (NIGWs), в нижней стратосфере. Высокоразрешающий реанализ ERA5, хотя и смог качественно уловить эти волны, недооценил их амплитуду и не смог воспроизвести один из наблюдаемых волновых пакетов.

«Наше исследование показывает, что даже высокоразрешающие модели общей циркуляции, используемые для новейшего реанализа, не могут полностью воспроизвести гравитационные волны и их эффекты», — заявил ведущий автор исследования, доцент ROIS Ёсихиро Томикава. Недостатки, вероятно, связаны с неспособностью ERA5 моделировать волны с очень короткой вертикальной длиной волны и ограничениями в отслеживании их точного положения.

Работа подчеркивает важность прямых наблюдений и сложность точного моделирования таких мелкомасштабных процессов, как гравитационные волны. Устранение этих пробелов критически важно для улучшения прогнозирования погоды и климатического моделирования. «Мы продолжим одновременные наблюдения с помощью супернапорных аэростатов и радара PANSY, чтобы раскрыть трёхмерную структуру эффектов гравитационных волн над Антарктидой», — добавил Томикава.