• <<
• Стр.
• 1
• 2
• 3
• 4

РЕДАКЦИЯ ЖУРНАЛА

"ИЗВЕСТИЯ РАН. ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА"

119017 Москва, Пыжевский пер., 3

тел.: 951-21-74

23.04.2007 г. №

На № __________

[Об отклонении статьи]

А.М. Макарьевой, В.Г. Горшкову

Уважаемые авторы!

Редколлегия ФАО на своем заседании 04.04.2007 г. обсудила статью "К теории атмосферной циркуляции: сила испарения и испарительный насос в земной атмосфере" и пришла к выводу о нецелесообразности ее публикации в нашем журнале. Копию заключения высылаем.

Приложение: статья — 1 экз.
копия заключения — 1 экз.
акт экспертизы — 2 экз.
договор о передаче авторского права — 4 экз.
дискета — 1 экз.

Ответственный секретарь
докт. физ.-мат. наук /А.С. Гинзбург/

Редакция журнала "Изв. РАН. Физика атмосферы и океана"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
на статью Макарьевой А.М., Горшкова В.Г. "К теории атмосферной циркуляции..."

Общую тональность работы можно сформулировать несколькими словами: количественной теории общей циркуляции нет, даже в отношении циркуляции Хэдли (ссылка на книгу Лоренца 1965 г.); предлагается новая качественная теория. Вообще говоря, совершенно неясно, что авторы понимают под теорией общей циркуляции атмосферы — включают ли они в это понятие теорию бароклинной неустойчивости и циклогенеза, теорию квазистационарных волн Россби и распространение их по горизонтали и вертикали, теорию струйных течений или волн Юлиана-Мардена в тропиках и т.д. Если они подразумевают включение всех этих теорий в теорию общей циркуляции атмосферы, то тогда они согласятся, что все 40 лет, прошедшие с издания книги Лоренца, были посвящены именно созданию количественной теории общей циркуляции атмосферы. Стратегия исследования роли различных факторов в формирование общей циркуляции атмосферы с помощью глобальных моделей была сформулирована Смагоринским в начале 60-х годов. Я могу утверждать, что успехи, достигнутые к настоящему времени, просто поразительны, и не признавать этого может только человек, не знакомый с результатами современного глобального моделирования (см., например, результаты AMIP-II).

Теперь непосредственно о работе. Предлагается механизм возбуждения циркуляции атмосферы, возникающей в результате нарушения гидростатического баланса водяного пара. Назовем сухой атмосферой модель атмосферы, в которой водяной пар не включен в расчет плотности. При этом, конечно, уравнение переноса водяного пара существует, и в модель включены все процессы, ответственные за формирование фазовых и радиационных источников тепла. Такие расчеты проводились много раз, и получаемая при этом циркуляция мало отличалась от циркуляции с использованием виртуальной температуры (естественно, в тропиках этот эффект более заметен). Это утверждение касается и возбуждения ячейки Хэдли, и касается являющихся, главным образом, следствием баланса момента количества движения относительно оси вращения Земли. Кстати, при этом всегда наблюдаются, как и в реальности, максимумы испарения в субтропиках и относительный минимум в экваториальной области, где имеется максимум осадков — пар переносится из областей с большим испарением в области с меньшим испарением (в данном конкретном случае). Естественно, бывают и обратные случаи, — например, зимой максимум испарения наблюдается в Северной Атлантике вдоль восточных берегов континентов, а воздух течет с сухого континента на океан, но природа таких движений вовсе не мифический насос, а существование зонального потока в средних широтах с наложением на него квазистационарной волны. То, что предлагаемый механизм не может быть основным, следует просто из сравнения характерных масштабов вертикальных скоростей в сухой атмосфере (которые из-за принятия условия квазистатики подчиняются диагностическому уравнению, так что разбаланс в квазистатике мгновенно компенсируется вертикальными движениями) порядка см/сек (~5), и оценке, полученной авторами ~ мм/сек (~2,5). Я уверен, что эта оценка завышена. Здесь речь идет о планетарных масштабах, но авторы, как я понимаю, претендуют на все пространственные масштабы, где оценки вертикальных скоростей, естественно, возрастают. Кстати, уже существуют модели циркуляции атмосферы — негидростатические.

Остается открытым вопрос, что имеют в виду авторы, когда говорят об объяснении природы муссонов (каких муссонов?). Есть дальневосточный муссон, природа которого принципиально отличается от природы Индийского муссона, что любому человеку, понимающему гидрофизическую гидродинамику, нетрудно увидеть из карт приземного давления и ветра.

Мне не хотелось бы при суммарной оценке данной работы использовать терминологию, используемую авторами в ответах рецензенту. Поэтому мое заключение простое: работу не публиковать.

Ответ на анонимное заключение на статью А.М.Макарьевой, В.Г.Горшкова
К теории атмосферной циркуляции: Сила испарения и испарительный насос в земной атмосфере

Этот ответ предназначен для русскоязычных читателей сайта биотической регуляции и не отправлен в редакцию ФАО.

В присланном нам заключении, которое следует, видимо, рассматривать как заключение всей редколлегии ФАО, принятое на заседании 04.04.07, в противоположность двум предшествующим анононимным рецензиям, нет критических замечаний в отношении физических результатов статьи.

В статье, как следует из ее названия, нет утверждения, что теории атмосферной циркуляции не существует. Во введении сделано утверждение, что существующая теория атмосферной циркуляции не способна объяснить наблюдаемые процессы циркуляции в атмосфере. Для их объяснения используется локальная параметризация, т.е. включение наблюдаемых эмпирических данных в модели без анализа их физического смысла. За последние 40 лет использования этих моделей произошел полный отрыв моделирования от фундаментальных физических законов. Этим законам прямо противоречат практически все модели атмосферной циркуляции. Например, в заключении во втором абзаце говорится, что испарение в субтропиках больше, чем на экваторе, осадков же больше на экваторе, чем в субтропиках, что, по мнению редакции, указывает на перенос влаги от тропиков к экватору. Однако испарение определяется потоком солнечной энергии, среднегодовое значение которого максимально на экваторе. Прямых измерений величины испарения до сих пор не существует. Известна только величина осадков. Влага действительно переносится из субтропической и тропической зон к экватору. Это происходит как раз в результате того, что испарение в субтропической и тропической зонах меньше, чем на экваторе, в соответствии с законом сохранения энергии.

Предложенный нами испарительный насос назван "мифическим" (второй абзац заключения). Это слово характеризует эмоции редакции ФАО, не относящиеся к научной критике результата статьи. Флуктуационные вертикальные скорости, оцениваемые в заключении величиной 5 см/сек, сравниваются с полученной нами из закона сохранения энергии среднеглобальной скоростью вертикального подъема водяных паров, равной 2,5 мм/сек. Из этого сравнения делается заключение, что предложенный нами механизм не может быть главным. Между тем игнорируется тот факт, что в ураганах и смерчах полученные нами вертикальные скорости достигают 50 м/сек, что согласуется с наблюдениями. Таким образом, в статье количественно показано, что сила испарения может генерировать любые наблюдаемые в земной атмосфере воздушные потоки.

Мы объясняем общие свойства муссонов (сезонное изменение направления ветра и переноса водяного пара) и отсутствие муссонов в пустынях. Мы не рассматриваем географические отличия дальневосточных муссонов от индийских. В двух ответах на первую и вторую рецензии мы продемонстрировали физическую безграмотность рецензий. По-видимому, поэтому авторы заключения избегают критических замечаний по физике испарительного насоса, детально рассмотренной в нашей статье.

Мы утвердились в своем мнении, что наша статья отклонена редакцией по ненаучным соображениям.

Чтобы русскоязычный читатель, предпочитающий читать научную литературу на русском языке, имел такую возможность в отношении наших результатов, мы публикуем текст статьи, направленный в ФАО, на нашем сайте, см. ссылку выше. Основные результаты опубликованы на английском языке в журнале Hydrology and Earth System Sciences Европейского Геофизического Союза, см. здесь.

Анастасия Макарьева

Виктор Горшков

• Лесной насос: содержание
• Введение
• Основные результаты
• Обзор теории 2009
• Наглядная физика
• Обсуждение
• Разное
• Публикации