Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса»
Москва, ИКИ РАН, 13–17 ноября 2023 г.

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

XXI.D.355

Диагностика эволюции интенсивных внетропических циклонов с экстремальным ветром над северной частью Тихого океана

Пичугин М.К. (1), Гурвич И.А. (1), Баранюк А.В. (1)
(1) Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия
Внетропические циклоны (ВТЦ) играют решающую роль в формировании ежедневной изменчивости погоды в средних и высоких широтах и могут приводить к существенным социально-экономическим последствиям, влияя на судоходство, морскую инфраструктуру и прибрежные регионы. За последние 15-20 лет возрос интерес к процессам, вызывающим экстремальный ветер в интенсивных внетропических циклонах (Mass and Dotson, 2010), которые, как правило, следуют концептуальной модели эволюции Шапиро-Кейзера (Shapiro and Keyser, 1990) и составляют значительную часть наиболее разрушительных случаев зимнего циклогенеза в северной части Атлантического океана (Hart et al., 2017).
В настоящем исследовании рассмотрены выделенные ранее случаи ВТЦ с экстремальным ветром (Пичугин и др., 2022) над северной частью Тихого океана с использованием: спутниковых оценок скорости ветра у морской поверхности, выполненных по данным радиометров WindSat и Soil Moisture Active Passive (SMAP), видимых и инфракрасных изображений, полученных с геостационарного спутника Himawari-8. Данные реанализа ERA5 Европейского центра среднесрочных прогнозов погоды используются для анализа эволюции погодных систем и их вертикальной структуры в полях температуры, влажности и составляющих скорости ветра. Идентифицированные случаи интенсивных ВТЦ с максимальной скоростью ветра более 40-45 м/с демонстрировали взрывной характер развития со скоростью углубления > 24 гПа/сут и имели нетипично более южную и зонально вытянутую траекторию: центры 9 из 14 располагались южнее 42-й параллели. При благоприятных условиях и наличии теплого влажного воздуха циклогенез мог сопровождаться возникновением мезомасштабной области (менее 100 км) экстремального ветра, называемой Sting Jet (SJ) - наиболее опасной и разрушительной особенности взрывного циклогенеза (Browning, 2003), регулярно наблюдаемой у северо-западного побережья Европы (Hewson and Neu, 2015). SJ проявляется в быстрых нисходящих потоках воздуха вблизи центра ВТЦ в стадии его интенсификации. Спутниковые изображения в тепловом (10.4 – 12.4 мкм) спектре и области поглощения водяным паром (6.2 – 7.3 мкм) также демонстрировали некоторые признаки (Clark and Gray, 2018) развития этого мезомасштабного процесса. Установлено, что при значительной недооценке скорости ветра у морской поверхности выше 20-25 м/с реанализ ERA5 четко воспроизводил очаги сильного ветра с нисходящим движением воздуха в слое 600 – 850 гПа, расположенные южнее центра циклона. Мы предполагаем, что в наиболее интенсивных ВТЦ ERA5 отчасти воспроизводит SJ в нижней тропосфере из-за относительно высокого вертикального разрешения модели (200 - 300 м).
Работа выполнена в рамках госбюджетной темы научно-исследовательской работы «Технологии дистанционного зондирования Земли и наземных измерительных систем в комплексных исследованиях динамических явлений в океане и атмосфере» (регистрационный номер 121021500054-3)

Ключевые слова: Внетропические циклоны, ураганный ветер, мультисенсорное спутниковое зондирование, северная часть Тихого океана, ERA5
Литература:
  1. Пичугин М. К., Гурвич И. А., Баранюк А. В. Анализ экстремального ветра в интенсивных внетропических циклонах над северной частью Тихого океана на основе измерений со спутника SMAP // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2022. Т. 19. № 5. С. 287-299.
  2. Browning, K.A. The sting at the end of the tail: Damaging winds associated with extratropical cyclones. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 2004, 130, 375–39.
  3. Clark, P.A.; Gray, S.L. Sting jets in extratropical cyclones: a review. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society 2018, 144, 943–969.
  4. Hart, N.C.; Gray, S.L.; Clark, P.A. Sting-Jet Windstorms over the North Atlantic: Climatology and Contribution to Extreme Wind Risk. Journal of Climate 2017, 30, 5455–547.
  5. Hewson, T.D.; Neu, U. Cyclones, windstorms and the IMILAST project. New pub: Stockholm uni Press 2015, 6. 81.
  6. Mass, C.; Dotson, B. Major Extratropical Cyclones of the Northwest United States: Historical Review, Climatology, and Synoptic Environment. Monthly Weather Review 2010, 138, 2499 – 252.
  7. Shapiro, M.A.; Keyser, D., Fronts, Jet Streams and the Tropopause. In Extratropical Cyclones: The Erik Palmén Memorial Volume; Newton, C.W.; Holopainen, E.O., Eds.; American Meteorological Society: Boston, MA, 1990; pp. 167–19.

Презентация доклада



Ссылка для цитирования: Пичугин М.К., Гурвич И.А., Баранюк А.В. Диагностика эволюции интенсивных внетропических циклонов с экстремальным ветром над северной частью Тихого океана // Материалы 21-й Международной конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Москва: ИКИ РАН, 2023. C. 169. DOI 10.21046/21DZZconf-2023a

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

169