Структура центральной области супертайфунов по данным мировой сети локализации гроз WWLLN

В настоящее время для наблюдения за тропическими циклонами (ТЦ) широко применяются методы дистанционного зондирования Земли со спутников. Новые возможности для непрерывного мониторинга ТЦ над океанами дают развиваемые в последние десятилетия дистанционные пассивные методы пеленгации и локализации молний в сетях наземных станций приёма радиоимпульсов, излучаемых при электрическом разряде в молниях. По изменениям полей молниевой активности в области влияния ТЦ можно проследить изменения в его структуре и интенсивности. Так, всемирная сеть локализации молниевых разрядов World Wide Lightning Location Network (WWLLN) осуществляет регистрацию электрических разрядов облако-земля, круглосуточно фиксируя момент времени и координаты молниевых разрядов.
В работе изучаются поля молниевых разрядов в центральной области 27 тайфунов, достигших интенсивности супертайфунов, в северо-западной части Тихого океана за 2011-2015 гг., их структура и изменчивость в процессе эволюции тайфунов по данным сети WWLLN. Поля молний сопоставляются с полями приводного ветра по данным скаттерометра ASCAT спутника METOP-A. Для анализа структуры полей молний строятся композиционные распределения молний - распределения точек разрядов относительно центра ТЦ, координаты которого берутся из архивов Японского Метеорологического Агентства (Japan Meteorological Agency, JMA). Скорости и направления перемещения тайфунов и мезомасштабных конвективных комплексов оцениваются по полям плотности молний, рассчитанным в моменты времени со сдвигом по времени два часа. Для сравнительного анализа молниевой активности и облачности в центральной области супертайфунов используются изображения высокого разрешения спектрорадиометра MODIS (250 м) со спутника Aqua.
Показано, что почти во всех исследуемых супертайфунах за сутки (в некоторых случаях за двое суток) до наступления максимального развития, в центральной области образуются мезомасштабные структуры, представляющие собой части кольцевых образований. В период максимальной интенсивности тайфунов формируются четко выраженные кольцевые структуры, связанные с облачной стеной «глаза» тайфунов. На следующие сутки кольцевая структура, как правило, разрушается.
Распределение кольцевой структуры точек разрядов в стене глаза супертайфуна позволяет оценить положение центра тайфуна. В большинстве случаев, на суточных композициях отмечается смещение центра (до 40 км) окружности, аппроксимирующей множество точек разрядов в области облачной стены «глаза», относительно центра тайфуна по архивам JMA. По распределению точек разрядов даются оценки геометрических характеристик облачной стены тайфунов – ее радиуса, ширины, радиуса «глаза». Эти характеристики сравниваются с оценками, имеющимися в архивах JMA и JTWC.
Результаты работы показывают, что анализ пространственного и временного распределения точек разрядов в центральной области тайфунов по данным всемирной сети локализации гроз WWLLN позволяет выявлять элементы мезомасштабной структуры тайфунов, прослеживать ее изменения во времени, оценивать координаты центра тайфуна и скорость его перемещения в режиме реального времени, а также оценивать геометрические характеристики области стены «глаза» тайфунов.

Работа выполнена при поддержке ДВО РАН (программа фундаментальных исследований ДВО РАН «Дальний Восток») и совместного проекта ДВО РАН и Американского фонда гражданских исследований и развития (CRDF-14-007 №16983 по соглашению RUG1-7084-PA-13).