Комплексный анализ опасных/неблагоприятных метеорологических явлений над окраинными морями восточной части евразийского сектора Арктики

В последнее десятилетие в связи с резким сокращением площади ледяного покрова как всего Северного ледовитого океана (СЛО), так и восточного сектора Евразийской Арктики (ВСЕА) гидрометеорологическим условиям северных морей уделяется повышенное внимание. Таяние льда в Арктике обусловлено климатическими изменениями, но в то же время отмечено его влияние на частоту опасных и неблагоприятных метеорологических явлений средних и высоких широт (Kolstad, Bracegirdle, 2008; Иванов и др., 2013; Hunter et al., 2016). Морские погодные системы (МПС), такие как циклоны синоптического масштаба, холодные вторжения (ХВ), мезомасштабные циклоны (МЦ), довольно часто наблюдаются над акваториями СЛО, однако над ВЕА эти атмосферные явления изучены крайне слабо.
В работе исследуются структура и характеристики МПС над морями Лаптевых, Восточно-Сибирским и Чукотским на основе комплексных мультисенсорных спутниковых измерений и данных реанализов высокого разрешения за осенне-зимние периоды (сентябрь-декабрь) 2014-2016 гг. Основное внимание уделяется случаям с сильным / штормовым ветром и волнением, экстремальными потоками тепла на границе раздела океан-атмосфера, резким изменением сплоченности и дрейфом льда.
Структура и эволюция циклонов и ХВ изучены в полях облачности, приводного ветра, интегрального содержания водяного пара и капельной влаги, полученных по данным пассивных и активных измерений спектрорадиометров MODIS (спутники Terra и Aqua) и VIIRS (спутник Suomi NPP), скаттерометра ASCAT со спутников MetOp-A и Met-Op-B и микроволнового радиометра AMSR2 (спутник GCOM-W1). Для количественных оценок паросодержания атмосферы, водозапаса облаков применялись оригинальные алгоритмы восстановления геофизических параметров по данным AMSR2 (Митник, Митник, 2011; Митник и др., 2013). Для анализа тонкой структуры поля ветра и конфигурации кромки льда использовались измерения радиолокатора с синтезированной апертурой SAR-С (Sentinel-1A).
Характеристики ледяного покрова оценены с использованием карт сплоченности морского льда по данным AMSR2 с пространственным разрешением 3.125x3.125 км.
Анализ восстановленных по спутниковым данным полей гидрометеорологических параметров показал, что над окраинными морями ВЕА в исследуемый период регулярно (≈ 2 случая/мес.) наблюдаются циклоны и ХВ со скоростью приводного ветра (W) 20 м/с и более. В конце ноября – начале декабря 2014 и 2015 гг. над Чукотским морем регистрировались аномально продолжительные (8-12 сут.) холодные вторжения, которые сопровождались штормовым ветром и волнением, образованием и дрейфом льда. В обоих случаях адвекция холода с ледяной полярной шапки определялась системой внетропических циклонов над Беринговым морем и заливом Аляска, усиливающих Алеутский минимум, и Арктическим антициклоном, смыкающимся с Ленско-Колымским отрогом Сибирского максимума. Во время вторжений наблюдался резкий рост (в 1,5–2 раза) площадей с полынями, разводьями и начальными видами льда, где очевидно возникает экстремальный теплоперенос с морской поверхности в атмосферу, (Репина, Чечин, 2012; Chechin, Pichugin, 2015).
Также над ВЕА наблюдался мезомасштабный циклогенез, наиболее активный над Чукотским морем в октябре – ноябре. Характерные размеры МЦ в среднем не превышали 200 км с максимальным ветром W = 16-18 м/с.
Показано, что в полях приводного ветра эволюция МПС часто сопровождалась мезомасштабными орографическими эффектами в районах мысов и побережий с образованием локальных зон усиления ветра или конвергенции.
Исследование проведено при финансовой поддержке гранта ДВО РАН № 15-I-1-009o.