hrvatski

Numeričko simuliranje obalne cirkulacije zraka na sjevernom Jadranu

U radnji se analizira pojava obalne cirkulacije na sjevernom Jadranu tijekom ljetnih mjeseci na deset odabranih postaja. Postaje koje su uzete za analizu su Pula-aerodrom, Opatija, Rijeka, Senj, Malinska, Rijeka-aerodrom, Mali Lošinj, Rab, Zadar te Zadar-aerodrom. Cilj je bio istražiti učestalost, vrijeme početka i završetka smorca, prosječno trajanje smorca odnosno kopnenjaka, te utjecaj Coriolisove sile na rotaciju vektora vjetra tijekom dana i mogućih drugih faktora (termičko i mehaničko djelovanje strme oble na primjer). U tu svrhu obrađena su prizemna mjerenja vjetra, temperature zraka i površinske temperature mora te njihovi međusobni odnosi na 10 odabranih glavnih postaja. Analiza mjerenja temeljila se na odabranom skupu dana s pojavom obalne cirkulacije koristeći pritom nekoliko kriterija. Na osnovu vektorskih srednjaka vjetra dobiveni su klimatološki hodografi vjetra za razdoblje 1991-2004. Najjači smorac uočen je na postajama Pula-aerodrom i Zadar-aerodrom, a najučestaliji smorac na postajama Opatija te u Zadru i na Zadar-aerodromu. Najrjeđi, najslabiji i najkraći smorac zabilježen je u Senju. Prosječan smorac započinje oko 0800 h (vrijeme prema SEV) i traje do 1900 h s manjim prostornim i vremenskim razlikama. Mjerenja pokazuju da smorac uglavnom postiže maksimalne brzine između 1400 i 1500 h. Senj je jedina postaja na kojoj brzine smorca dosežu maksimum u 1100 h, a noćni lokalni vjetar dvostruko je jači od dnevnog. Maksimumi srednjih dnevnih hodova temperature zraka i površinske temperature mora pod većim su utjecajem sinoptičkih poremećaja prema sjevernom zatvorenom dijelu jadranskog bazena. Na postajama smještenim u Riječkom zaljevu i Velebitskom kanalu uočen je znatniji utjecaj poremećaja na temperaturnu razliku između kopna i mora. Oblici klimatoloških hodografa pokazali su velik utjecaj topografije. Na većini postaja prevladava kruženje vektora vjetra tijekom dana u smjeru kazaljke na satu koje je tipično za sjevernu hemisferu zbog utjecaja Coriolisove sile. Međutim osim, već poznatog atipičnog zakretanja vjetra suprotno od kazaljke na satu u Senju, Malinska je nova uočena postaja s atipičnom rotacijom. Hodografi za postaje Pula-aerodrom, Rijeka-aerodrom i Mali Lošinj pod utjecajem su međudjelovanja nekoliko sustava obalne cirkulacije. Rezultati za Zadar, Senj i Opatiju pokazali su velik utjecaj topografije na kanaliziranje vjetra nad tim lokacijama. U drugom dijelu nehidrostatičkim mezoskalnim numeričkim modelom simuliraju se tri odabrana razdoblja s obalnom cirkulacijom. Glavni je cilj bio analizirati osnovne karakteristike mezoskalnog strujanja te uočiti i istražiti varijabilnosti male skale u trodimenzionalnom polju vjetra kao što su konvergentne zone, mezoskalni vrtlozi i kanaliziranje vjetra. Usporedba trodimenzionalnih rezultata modela s dostupnim mjerenjima i klimatološkim strujnicama pokazala je zadovoljavajuće slaganje. Rezultati numeričkih simulacija pokazali su da je model sposoban reproducirati obalnu cirkulaciju specifičnih mezoskalnih karakteristika u vrlo složenom terenu. Tijekom noći, nad Istrom prevladava relativno slabo strujanje, a nad Kvarnerom se pojavljuju dva ciklonalna vrtloga, u Riječkom zaljevu i između Istre i otoka Cresa. Danju smorac dominira nad čitavim sjevernim Jadranom s pojavom nekoliko intenzivnih konvergentnih zona. Prva veća i šira, formira se duž poluotoka Istre, dok se druge dvije formiraju na otoku Krku. Potpuno razvijena dnevna prizemna struja zraka puše nekoliko sati, pred kraj dana smorac slabi, a u Riječkom zaljevu se javlja vrtloženje anticiklonalnog smjera. Osim simulacija realnih slučajeva, provedeni su i testovi osjetljivosti radi procijene utjecaja sinoptičkih uvjeta i topografije za jedno simulirano razdoblje. Testovi su pokazali da topografija utječe na početni položaj konvergentne zone, dok sinoptički procesi utječe na njenu brzinu pomicanja prema istoku tijekom dana. Konvergentna zona nad otokom Krkom i kanalizirana struja znatno ovise o visini terena i obliku obale. Pokazalo se da topografija mnogo više nego vjetar na sinoptičkoj skali povećava i visinu smorca i vertikalni položaj njegovih maksimalnih brzina, iako smanjuje same maksimalne brzine. Za razliku od smorca (donje grane cirkulacije), gornja grana strujanja obalne cirkulacije pod znatnijim je utjecajem sinoptičkog vjetra. Mezoskalni vrtlozi formiraju se unutar Kvarnera tijekom 24 sata kao rezultat topografije. Noćni, dublji vrtlog pokazuje ciklonalnu rotaciju, dok popodnevni ima rotaciju u anticiklonalnom smjeru. Razlog noćnog vrtloga je katabatičko strujanje koje se javlja niz obronke okolnih planina i nosi zrak prema Riječkom zaljevu. Tijekom poslijepodneva, i anabatičko strujanje i dobro razvijen smorac, zbog razvedene obalne geometrije i visine terena, uzrokuju poslijepodnevni vrtlog. Testovima osjetljivosti procjenjivale su se karakteristike graničnog sloja i oblika hodografa nekih postaja. Hodografi kontrolnog slučaja razdoblja (A) i testova osjetljivosti uspoređeni su s mjerenim hodografima za odabrani dan i s klimatološkim hodografima. Model je relativno dobro reproducirao oblik i smjer rotacije hodografa u oba tipa ; u smjeru kazaljke na satu za postaje Pula-aerodrom, Opatija, Rijeka te suprotno kazaljci na satu za Malinsku. Iako za Senj postoji slabije podudaranje modeliranog i mjerenog hodografa, u ostalim slučajevima modelirani hodograf se vrlo dobro slaže s oblikom klimatološkog hodografa. Testovi osjetljivosti pokazali su da su konvergentne zone usko vezane s rotacijom hodografa za postaje Pula-aerodrom i Malinska. Hodografi u Opatiji, Rijeci i Senju ovisni su o utjecaju vjetra cirkulacije obronka. Numeričke simulacije pokazale su da otoci utječu na brzine vjetra u Kvarneru tako što ih smanjuju prijepodne, a povećavaju poslijepodne (prosječno za 1/3 tijekom dana u oba slučaja).

Sjeverni Jadran ; smorac/kopnenjak ; fronta smorca ; konvergentna zona ; mezoskalni vrtlozi ; površinska mlazna struja

nije evidentirano