Семнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVII.D.85
Некоторые характеристики устойчивых мощных конвективных структур по Европейской территории России и сопредельным территориям за 2009-2019 гг. и технологии их комплексного диагноза.
Спрыгин А.А. (1,2)
(1) Институт физики атмосферы имени А. М. Обухова РАН, Москва, Россия
(2) Центральная аэрологическая обсерватория, Долгопрудный, Россия
Исследования процессов мощной организованной конвекции над определенной территорией важны для определения наиболее типовых параметров, описывающих сами конвективные структуры (штормы) и для установления наиболее благоприятных синоптических, термодинамических условий атмосферы в районе формирования штормов и опасных явлений, их сопровождающих, что актуально для проблемы их прогноза.
Объектами исследования в представленной работе являются наиболее устойчивые (мало меняющие свою форму, со временем жизни более 3 ч) мощные конвективные штормы различных типов (так называемые концептуальные модели штормов) и масштаба: мезомасштабные конвективные системы (МКС линейного и осесимметричного типа), мезомасштабные конвективные комплексы (МКК), суперячейковые (СЯ) облака Cb и некоторые другие, наиболее организованные развитые системы, являющиеся часто генераторами целого комплекса опасных конвективных явлений: интенсивных гроз, крупного града, сильных ливней, шквалов, сильных порывов ветра и смерчей.
Для поиска случаев и последующего анализа использовались данные Европейской базы по опасным конвективным явлениям ESWD, форма (концептуальная модель) штормов устанавливалась по анализу спутниковых снимков Meteosat, а также иногда уточнялась по наличию определенных сигнатур по спутниковым и радарным данным. По архивным картам приземного анализа и по высотным картам, устанавливался тип синоптической ситуации вблизи области локализации штормов, а также некоторые другие крупномасштабные параметры, такие как: наличие, направление и скорость струйного течения, пространственный градиент температуры на поверхности 850 гПа. По картам, построенным по архивным прогностическим данным модели GFS (разрешения 0,5°) на срок, ближайший к времени зрелой стадии развития штормов (с разницей не более 3 ч от времени прогноза до времени зрелой стадии шторма либо времени возникновения опасных явлений), устанавливались (в области от 0 до 150 км от локализации шторма по данным ДЗЗ) значения экстремумов значений таких индексов и параметров, как: DLS, SRH 0-3, LI, CAPE, SWEAT, MCS, SCP, STP, модифицированный индекс Пескова (PIm) и др., часто используемых для прогноза мощной организованной конвекции в мировой и отечественной практике, а также некоторых др. важных параметров, таких как: удельная влажность приземного слоя, лапласиан приземного давления, направление и скорость ведущего потока для конвективных образований.
Анализ результатов выявил как средние значения различных параметров, так и наиболее характерные значения для некоторых концептуальных моделей конвективных штормов и типов синоптической ситуации.
Работа выполнена при поддержке гранта РНФ (проект № 18-77-10076) и гранта РФФИ (проект № 18-45-520003 р_а)
Ключевые слова: мезомасштабный конвективный комплекс, мезомасштабная конвективная система, суперячейка, радарные и спутниковые сигнатуры, индексы неустойчивости, глобальная прогностическая модель GFS, анализ случаев, алгоритмы комплексного диагноза.
Литература:
- Быков А.В., Ветров А.Л., Калинин Н.А. Прогноз опасных конвективных явлений в Пермском крае с использованием глобальных прогностических моделей // Труды Гидрометцентра России. 2017 Выпуск 363, С. 101-119.
- Спрыгин А.А., Прохареня М.И. Диагноз и прогноз конвективных структур с опасными явлениями по данным моделирования и дистанционного зондирования над территорией Беларуси и Центральной России // Гидрометеорологические исследования и прогнозы. 2018. Выпуск № 3(369). С. 6-22.
- Русин И.Н., Тараканов Г.Г. Сверхкраткосрочные прогнозы погоды. СПб.: Изд. РГГМИ, 1996. 308 с.
- Шихов А.Н и др.. Идентификация мезомасштабных конвективных облачных систем со смерчами по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 1. С. 223-236
- Bluestein H.B. Severe Convective Storms and Tornadoes: Observations and Dynamics. Berlin: Springer Praxis Books. 2013. 456 p.
- C. Pinta da Silva Neto at al. A method for convective storm detection using satellite data // Atmósfera. 2016. V. 29. I. 4. P. 343–358.
- Doswell C. A. III, Schultz D. M. On the use of indices and parameters in forecasting severe storms. Electronic J. Severe Storms Meteor. 2006 , vol. 1(3), pp. 1–22, available at: http://www.ejssm.org/ojs/index.php/ejssm/article/view/11/10
- Setvák M. et al. Satellite-observed cold-ring-shaped features atop deep convective clouds // Atmospheric Research. 2010 V. 97. P. 80-96.
- Radar signatures for severe convective weather (https://www.meted.ucar.edu/radar/severe_signatures Дата обращения: 13.08.2019 г.).
- Basics of operational monitoring and nowcasting of convective storms using satellite imagery (http://convectivestorm.blogspot.com/ Дата обращения: 13.08.2019 г.).
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов
219