Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 14–18 ноября 2022 г.

(http://conf.rse.geosmis.ru)

XX.D.451

Эволюция взрывных циклонов над северной частью Тихого океана по мультисенсорным спутниковым измерениям

Митник Л.М. (1), Кулешов В.П. (1), Митник М.Л. (1), Баранюк А.В. (1)
(1) Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия
Циклоны умеренных широт (или внетропические циклоны - ВТЦ) являются важной составляющей внетропической погодной климатической системы. Они являются одной из главных причин опасных зимних явлений в северных частях Атлантического и Тихого океана, а также в Южном океане. Их изучение, прогноз возникновения и развития имеют большое научное и социально-экономическое значение. Среди ВТЦ выделяются взрывные или бомбовые, отличительной особенностью которых является очень быстрое и интенсивное развитие из-за резкого падения атмосферного давления в центре Рц. Прогноз бомбовых циклонов сложен из-за редкой сети метеорологических наблюдений над океаном и ограниченности знаний динамических и термодинамических факторов, определяющих их возникновение. Бомбовые циклоны сопровождаются интенсивными осадками, штормовым ветром, высокими волнами и плохой видимостью, что создает серьезные риски как в открытом океане, так и в прибрежных зонах вследствие их потенциально разрушительного воздействия и плохой предсказуемости (Catto, 2016; Zhang et al., 2022). Взрывной циклогенез характеризуется углублением приземного давления за 24 час, которое на широте 60° должно быть не меньше 1 гПа/час. Критерием для выявления взрывного циклона служит нормализованная скорость углубления (НСУ). С поправкой на широту φ имеем: НСУ = [ΔPц(sinφ/sin60º)]/24, где φ — средняя широта взрывной стадии циклогенеза, а ΔPц — перепад давления во время этой стадии. Циклогенез является взрывным при НСУ ≥ 1 (Sanders, Gyakum, 1980a; 1980b).
В работе рассмотрена эволюция двух бомбовых циклонов над северной частью Тихого океана. В циклоне, который образовался над Японским морем, взрывная интенсификация началась 29 декабря 2020 г., когда он пересекал северную часть острова Хонсю. Циклон стремительно перемещался на северо-запад и продолжал углубляться. Рекордно низкое давление в центре циклона 921 гПа отмечалось с 00 по 06 UTC 31 декабря 2020 г., когда циклон вышел в район Алеутских островов. В области циклона наблюдались ураганный ветер и высокие волны. Ненастная погода с сильным ветром и высокими волнами отмечалась и на восточном побережье Камчатки. На погоду Камчатки, Командорских и западных Алеутских островов, оказывал влияние и циклон, который сформировался 23 января 2022 г. южнее острова Хонсю на волне полярного фронта. За сутки 24-25 января циклон углубился на 24 гПа, за следующие сутки – на 36 гПа и, таким образом, стал бомбовым. Циклон смещался преимущественно на восток-северо-восток со скоростью 64 км/ч. Минимальное давление 954 гПа отмечено в 06 UTC 26 января. Скорость ветра в области циклона составляла 15–28 м/с. Затем скорость перемещения циклона замедлилась до 18 км/ч, и вблизи от Камчатки он быстро заполнился. Основные количественные данные о циклонах были получены сканирующими многочастотными микроволновыми радиометрами AMSR2 со спутника GCOM-W1, GMI со спутника GPM и МТВЗА-ГЯ cо спутника Метеор-М № 2-2 в диапазоне частот 6‒190 ГГц (Митники др., 2013; Чернявский и др., 2020; Imaoka et al., 2010; Zabolotskikh et al., 2014). По яркостным температурам и восстановленным полям водозапаса облаков, паросодержания атмосферы и скорости приводного ветра прослежен жизненный цикл циклонов. При исследовании эволюции циклонов и интерпретации результатов пассивного и активного микроволнового зондирования были использованы видимые и ИК-изображения со спутников Aqua, Terra и SNPP, карты приземного анализа, данные радиозондирования атмосферы и др. Отмечена связь температуры верхней границы облаков по данным спектрорадиометра MODIS и яркостных температур в области резонанса водяного пара 176-190 ГГц, измеренных GMI и МТВЗА-ГЯ (Chen, Bennartz, 2020).

Ключевые слова: Взрывные циклоны, эволюция, мультисенсорные измерения, AMSR2, GMI, МТВЗА-ГЯ, №2-2, паросодержание атмосферы, водозапас облаков, приводный ветер, температура верхней границы облаков, 176-190 ГГц
Литература:
  1. Митник Л.М., Митник М.Л., Гурвич И.А., Выкочко А.В., Кузлякина Ю.А., Чёрный И.В., Чернявский Г.М. Мультисенсорное спутниковое зондирование зимних циклонов со штормовыми и ураганными ветрами в северной части Тихого океана // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 4. С. 161-174.
  2. Чернявский Г.М., Митник Л.М., Кулешов В.П., Митник М.Л. Стрельцов А.М., Евсеев Г.Е., Черный И.В. Моделирование яркостных температур и первые результаты, полученные микроволновым радиометром МТВЗA-ГЯ со спутника Метеор-М № 2-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020, Т. 17, № 3, с. 51-65.
  3. Catto J.L. Extratropical cyclone classification and its use in climate studies // Review Geophysics, 2016. vol. 54, pp. 486–520.
  4. Chen R., Bennartz R.J. Sensitivity of 89–190-GHz microwave observations to ice particle scattering // Appl. Meteorol. Climatol. 2020. Vol. 59, No. 7; pp. 1195–1215.
  5. Cho H.-O., Kang M.-J., Son S.-W., Hong D.-C., Kang J. M.. Critical role of the North Pacific bomb cyclones in the onset of the 2021 Sudden Stratospheric Warming // Geophys. Res. Lett. 2022. Vol. 49. No. 11, e2022GL099245, https://doi.org/10.1029/2022GL099245
  6. Imaoka K., Kachi M., Fujii H. et al. Global Change Observation Mission (GCOM) for monitoring carbon, water cycles, and climate change // Proc. IEEE. 2010. Vol. 98, pp. 717-734.
  7. Sanders F., Gyakum J.R. Synoptic-dynamic climatology of the 'bomb' // Monthly Weather Rev. 1980a. vol. 108. N 10, pp. 1589–606.
  8. Sanders F., Gyakum J.R. Synoptic-dynamic climatology of the 'bomb' // Monthly Weather Rev. 1980b. vol. 108. N 10, pp. 1589–606.
  9. Zabolotskikh E.V., Mitnik L.M., Chapron B. GCOM-W1 AMSR2 and MetOp-A ASCAT wind speeds for the extratropical cyclones over the North Atlantic // Remote Sensing of Environment. 2014. Vol. 147, pp. 89-98.
  10. Zhang S., Fu G., Y. Zhang et al. Statistical characteristics and composite environmental conditions of explosive cyclones over the Japan Sea and Kuroshio/Kuroshio Extension – Atmosphere, 2022, vol. 13, N 1, 17, DOI: 10.3390/atmos13010017.


Ссылка для цитирования: Митник Л.М., Кулешов В.П., Митник М.Л., Баранюк А.В. Эволюция взрывных циклонов над северной частью Тихого океана по мультисенсорным спутниковым измерениям // Материалы 20-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2022. C. 434. DOI 10.21046/20DZZconf-2022a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

434