Интенсивные морские погодные системы (МПС), сопровождаемые сильным/штормовым ветром, экстремальными потоками тепла и влаги у морской поверхности и сильными осадками, в значительной степени характеризуют состояние климатической системы Земли. С начала 21 столетия отчётливо проявились изменения ряда параметров системы океан-атмосфера, влияющих на интенсивность МПС в северном полушарии. Многочисленные исследования демонстрируют резкое сокращение площади ледяного покрова в Арктике, изменчивость типичных траекторий перемещения зимних внетропических циклонов, рост случаев экстремальных значений температуры воздуха, скорости ветра, осадков и т.д.
В зимние месяцы, на ряду с северной Атлантикой и Арктическим бассейном, окраинные моря северо-западной части Тихого океана становятся районами частых холодных вторжений, характеризующихся быстрой адвекцией полярной континентальной воздушной массы в низкие широты, резким понижением приземной температуры над сушей и опасными метеорологическими явлениями. С такими вторжениями связаны и климатически значимые полярные мезоциклоны, прохождение которых сопровождается резким усилением приводного ветра, в отдельных случаях до 32 м/с и более.
Настоящее исследование посвящено комплексному анализу синоптических условий возникновения и эволюции экстремальных погодных явлений, зарегистрированных над СЗТО во время продолжительного холодного вторжения над Японским морем с 22 по 27 января 2018 г. Анализ выполнен на основе: спутниковых пассивных/активных микроволновых и оптических измерений; данных оперативного анализа системы прогноза климата Climate Forecast System, Version 2, (CFSv2) прогностического центра National Centers for Environmental Prediction (NCEP) и реанализа высокого разрешения NCEP Climate Forecast System Reanalysis (NCEP-CFSR). В качестве дополнительной информации были привлечены карты приземного анализа JMA и архив попутных судовых наблюдений (International Comprehensive Ocean Atmosphere Data Set) ICOADS 3.0.
Аномально продолжительное холодное вторжение было связано с близким к стационарному блокирующим гребнем высокого давления над Беринговым морем и характеризовалось сильным (10 - 12 м/с), в отдельных районах штормовым (25 - 27 м/с), ветром и экстремальными (900 - 1100 Вт/м2) вертикальными потоками тепла у морской поверхности Японского моря и в области теплого течения Куросио восточнее о. Хонсю.
Интенсивная адвекция холода вдоль западной периферии обширной высотной депрессии с холодным ядром над прибрежной частью Азиатского континента и Японским морем способствовала развитию «взрывного циклона» восточнее японских островов. 22-23 января, за сутки, приземное давление в его центре упало с 1004 до 958 гПа, а скорость ветра по данным микроволнового радиометра AMSR2 (спутник GCOM-W1) достигала 46 м/с. Прогностическая модель NCEP- GFS существенно недооценила углубление этой барической системы. Блокирующий гребень высокого давления, который сформировался над Беринговым морем, способствовал выходу циклона на Охотское море. Такие синоптические процессы вызывают штормовую погоду на обширной территории Дальнего Востока и, в частности, аномальный холод в Приморском крае.
Градиенты атмосферного давления и скорость ветра в Японском море и прибрежных районах Приморья усиливал интенсивный полярный мезоциклон. Он возник в тылу южного циклона и пересекал Японское море с юго-запада на северо-восток. Полярный мезоциклон вызвал ураганный ветер (до 34 м/с) в северной части моря и обильные осадки в Тернейском районе 23-24 января. Более того 23 января у северного побережья Кореи возник еще один полярный мезоциклон со скоростью ветра > 25 м/с. На карте погоды этот мезоциклон отсутствовал и был зафиксирован на спутниковом изображении. Он существовал менее суток, перемещался на юго-восток и вышел на побережье о. Хонсю, где быстро заполнился.
Интегральные оценки турбулентных потоков явного и скрытого тепла у морской поверхности показали, что над южной частью Японского и Желтым морями вклад аномально продолжительного холодного вторжения в суммарный зимний теплоперенос в атмосферу был значителен и составил 14 - 16%.
Работа частично поддержана грантом Российского научного фонда № 17-77-20112 и программой "Дальний Восток" № 15-I-1-009o/18-1-010