Динамическая метеорология

Динамическая метеорология (теоретическая метеорология, теоретическая физика атмосферы) — теоретический раздел метеорологии (физики атмосферы, геофизической гидродинамики), посвященный изучению физических процессов в атмосфере Земли и других планет. Слово «динамическая» входящее в название дисциплины, отделяет её от метеорологии, подчеркивая что её предмет есть изучение природы, сил, физических механизмов, приводящих в действие атмосферную циркуляцию в глобальном и локальном масштабах.

В настоящее время термин «динамическая метеорология» стал все чаще заменяться на более модное название предмета — «геофизическая гидродинамика» — теоретическую дисциплину, объединяющую динамическую метеорологию, физическую океанологию, включающую в себя также и некоторые вопросы планетологии, астрофизики. В отличие от динамической метеорологии, предмет геофизической гидродинамики шире за счет включения в себя магнитной гидродинамики с целью исследования природы и механизмов переменности глобального магнитного поля планет.

Динамическая метеорология опирается на уравнения гидродинамики, принципы статистической гидродинамики, термодинамику, теорию излучения, теорию турбулентности. В отличие от классической гидродинамики, в динамической метеорологии используется неинерциальная система отсчета, жестко связанная с вращением Земли. Важную роль играют эффекты, связанные с действием силы Кориолиса, стратификация атмосферы (слоистость, неоднородность по температуре и плотности), а также турбулентность.

Динамическая метеорология изучает природу процессов разного масштаба в атмосфере с целью разработки численных методов прогноза погоды и теории климата, а также решения различных прикладных задач, таких как рассеяние примесей в атмосфере, воздействие ветра на сооружения и летательные аппараты, моделирование локальных метеорологических процессов, антропогенного влияния и активного воздействия на погоду и изменение климата.

К числу нерешенных, малоизученных проблем динамической метеорологии следует отнести такие загадочные явления, как

«отрицательная вязкость» — механизм, формирующий общую циркуляцию атмосферы и, в частности, её «суперротацию»,
«отрицательная теплопроводность» — аномальный, «противоградиентный» поток тепла в атмосфере. Отсутствие непротиворечивой теории понимания механизма турбулентного переноса тепла в атмосфере, проявившееся в ходе дискуссии о равновесном градиенте температуры, приводит к незавершенности связанных с этим вопросом проблем устойчивости атмосферы, теории пограничного слоя атмосферы, прикладной метеорологии и климатологии.
происхождение струйных течений,
природа полугодового и квазидвухлетнего циклов,
явление цикла индекса — квазипериодические колебания упорядоченности атмосферной циркуляции,
механизм влияния нестационарных явлений на Солнце на динамику атмосферы, погоду,
физические процессы, приводящие к образованию шаровой молнии.

Многие процессы, определяющие колебания климата, также далеки от понимания.

Динамическая метеорология, как учебная дисциплина, является теоретической основой специального образования, входящая в программу обучения специалистов по физике атмосферы, метеорологов, океанологов.

См. также

Литература

Халтинер Дж. Мартин Ф. Динамическая и физическая метеорология.— М.: Иностранная литература.—1960.—436 с.
Динамическая метеорология.(Под редакцией Д. Л. Лайхтмана).—Л.: Гидрометеоиздат.—1976.—607 с.
Монин А. С. Теоретические основы геофизической гидродинамики.—Л.: Гидрометеоиздат.—1988.—424 с.