Типы и характеристики мезомасштабных циклонов над дальневосточными морями по данным спутникового мультисенсорного зондирования

Дальневосточные (ДВ) моря в силу географического положения и климатического режима являются одним из регионов активного мезомасштабного циклогенеза. Структура термобарического поля и характер элементов крупномасштабной атмосферной циркуляции над Дальним Востоком, интенсификация взаимодействия океана и атмосферы в период зимнего муссона создают благоприятные условия для зарождения и развития конвективных мезомасштабных циклонов (МЦ) с облачной системой в форме запятой или спирали. Над ДВ морями преобладают МЦ размерами 100-600 км. Из-за небольших размеров, быстрого формирования и развития и короткого жизненного цикла наилучшим инструментом для изучения МЦ является спутниковое мультисенсорное зондирование. По измерениям в видимом и инфракрасном диапазонах длин волн спектрорадиометром MODIS (спутники Terra и Aqua) и радиометром AVHRR (спутники серии NOAA) за период 2003-2011 гг. определялись местоположение МЦ, горизонтальные размеры, структура и форма их облачной системы. Разнообразие механизмов формирования приводит к существованию различных типов МЦ, которые различаются по горизонтальным размерам, форме, строению и вертикальной мощности облачности. Анализ полей облачности показал, что над ДВ морями в холодное время года наблюдаются основные типы МЦ, формирующихся над Северной Атлантикой и в других районах мезомасштабного циклогенеза. По тем же данным были выявлены типы МЦ, характерные для различных районов ДВ морей. МЦ над ДВ морями зарождаются в основном в бароклинных зонах пограничного слоя вблизи ледовой кромки или побережья и вне мелких бароклинных зон под холодными высотными циклонами и мезовихрями. Для различных типов МЦ по яркостным температурам Тя, измеренным радиометром AMSR-E (спутник Aqua), с использованием оригинальных алгоритмов восстанавливались поля паросодержания атмосферы V, водозапаса облаков Q и приводного ветра W. Вертикальная структура облачной системы отдельных МЦ исследовалась по данным ориентированного в надир радиолокатора, работающего на частоте 94 ГГц (спутник CloudSat). По профилю радиолокационной отражаемости определялись высота верхней границы облачности МЦ, размер и структура глаза, оценивались формы облаков. Представлены результаты комплексного исследования нескольких МЦ со спиральной формой облачности. Исследования мультисенсорных спутниковых данных показали, что МЦ с облачной системой спиральной формы в зависимости от района зарождения и условий формирования различаются по горизонтальным размерам, вертикальной мощности облачности и значениям параметров V, Q и W. Над южной частью Японского моря и вблизи южной оконечности Камчатки при благоприятных синоптических ситуациях изредка формируются очень интенсивные МЦ (полярные циклоны) со скоростью ветра более 30 м/с, по структуре облачной системы и характеристикам имеющие сходство с тропическими. Их активному углублению способствуют как орографические факторы, так и интенсификация взаимодействия океана и атмосферы, степень которой определялась по данным спутниковых измерений и реанализа.
Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 10-05-00339, ФЦП “Мировой океан” и договора 1-9/1 с Научно-технологическим центром «Космонит» ОАО «Российские космические системы».