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

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).