Численное моделирование погоды и качества атмосферного воздуха в городах - Старченко, Александр Васильевич; Кижнер, Любовь Ильинична; Данилкин, Евгений Александрович; Шельмина, Елена Александровна; Проханов, Сергей Анатольевич (Издательство Томского университета, 2022)
В книге представлены математические модели и численные методы для исследования и краткосрочного прогноза погоды и качества атмосферного воздуха над крупным городом с высоким пространственным разрешением (0,5–1 км). Для их замыкания используются современные схемы микрофизики влаги, модели турбулентности, параметризации тепло- и влагообмена в верхнем слое почвы, радиационных тепловых процессов в атмосфере. Разработан сокращенный кинетический химический механизм для образования приземного озона и аэрозольных частиц. Для численной реализации рассматриваемых математических моделей используются метод конечного объема, экономичные полунеявные монотонизированные разностные схемы второго порядка аппроксимации по времени и пространству, алгоритм расчета негидростатической составляющей давления, согласованной с полем скорости. Все разработанные алгоритмы для моделей были адаптированы к многопроцессорной технике с распределенной памятью – кластеру ТГУ Cyberia, что позволило проводить расчеты за приемлемое при численном прогнозе погоды и качества воздуха компьютерное время. Комплекс моделей был применен для исследования и предсказания порывов ветра, образования тумана, "слабого" ветра, температурных инверсий и их влияния на качество воздуха в г. Томске, сильных осадков в аэропорту г. Томска. Для научных работников, аспирантов и студентов, применяющих методы вычислительной математики для исследования мезомасштабных метеорологических процессов и качества воздуха в окружающей среде.