Мезомасштабные численные модели динамики атмосферы широко используются для прогноза погоды, в качестве источника метеорологических данных для моделей прогноза и распространения загрязнений. При этом исследования различных авторов показывают, что воспроизведение различных характеристик атмосферного пограничного слоя (АПС) вызывает заметные сложности.

Большинство оценок качества модельных прогнозов рассчитывается для приземных характеристик, в то время как для описания процессов обмена между АПС и свободной атмосферой важно знать именно высотное распределение температуры, ветра и влажности. Сравнение численных моделей атмосферы регионального масштаба в части описания АПС и процессов у поверхности с измерениями в толще АПС позволяет оценить области применимости и возможности таких моделей.

Высотные измерения в АПС позволяют получать информацию о его структуре и ее развитии. Однако измерения на высотных метеорологических мачтах и телевизионных башнях проводятся лишь в редких пунктах. Кроме того, на результаты измерения влияют сооружения, на которых расположены измерительные приборы. В последнее время в дополнение к этим редким контактным измерениям получают распространение дистанционные методы измерений характеристик АПС. Измерения такого типа позволяют контролировать состояние АПС до высот 500-1000 м с хорошим вертикальным разрешением и достаточно точны.

В нашей лаборатории совместно с физическим факультетом МГУ проводится работа по сравнению метеорологических параметров, получаемых в прогнозах по модели WRF ARW, с экспериментальными данными дистанционного зондирования акустическими содарами ИФА и МГУ, температурными профилемерами МГУ и Гидрометцентра России, а также контактными измерениями на метеорологической мачте в Обнинске и Останкинской телевизионной башне.

На рисунке ниже для иллюстрации получаемых результатов приведены средние профили скорости ветра за февраль и август 2007 г. по данным модели и содара, рассчитанные по всем данным и отдельно за ночные и дневные часы: