Прогнозирование продолжительных событий холодного бассейна

Исследователи из Аргоннской национальной лаборатории Министерства энергетики США (DOE) совместно с Национальным управлением океанических и атмосферных исследований (NOAA) и другими лабораториями провели 18-месячную полевую кампанию для изучения событий холодного бассейна в каньоне реки Колумбия на границе Орегона и Вашингтона. Их цель — лучше понять и прогнозировать эти явления в рамках проекта DOE по улучшению прогноза ветра. Результаты опубликованы в Journal of Applied Meteorology and Climatology.

События холодного бассейна возникают, когда холодный воздух застаивается в низинах на несколько дней, особенно зимой и весной. Они опасны тем, что могут удерживать загрязняющие вещества в густонаселенных городских районах, создавая риски для здоровья. Кроме того, они снижают скорость ветра, вызывают ледяной дождь и негативно влияют на работу ветряных турбин, снижая выработку электроэнергии и потенциально повреждая оборудование.

«В настоящее время события холодного бассейна плохо описаны в моделях численного прогноза погоды (NWP)», — пояснила ассистент-ученый по атмосферным наукам Пайцар Мурадян из Аргоннской лаборатории. Без точного прогнозирования энергокомпании не могут планировать выработку электроэнергии, что угрожает стабильности сети. Резкие изменения ветра после рассеивания холодного бассейна («ветровые рампы») также усложняют управление.

Для разработки критериев идентификации холодных бассейнов исследователи собрали данные о вертикальных профилях скорости и направления ветра, температуры и влажности. Использовались радарные и содарные профилографы ветра для анализа глубины явлений и распределения скорости ветра, а также радиакустические системы для профилирования температуры. На основе этих измерений был создан алгоритм для автоматического выявления всех событий за период исследования, который потенциально можно адаптировать для других регионов.