Мезомасштабная организованная конвекция в атмосфере при холодных вторжениях над Охотским и Беринговым морями: анализ спутниковых и контактных измерений

Мезомасштабная организованная конвекция в атмосфере наблюдается при холодных вторжениях над акваториями средних и высоких широт и проявляется в пограничном слое атмосферы (ПСА), в котором формируются и развиваются квазиупорядоченные циркуляционные системы в виде конвективных облачных гряд и ячеек, что сопровождается интенсивным тепло- и влагообменом между океаном и атмосферой. Структура и характеристики мезомасштабной организованной конвекции при холодных вторжениях над Охотским и Беринговым морями исследованы по данным спутниковых и контактных измерений. По изображениям спектрорадиометра MODIS определены размеры конвективных облачных гряд и ячеек; вариации скорости приводного ветра W оценены по данным скаттерометра SeaWinds (спутник QuikSCAT) и РСА ASAR, паросодержание атмосферы и водозапас облаков найдены по яркостным температурам, измеренным микроволновым радиометром AMSR-E. Анализ сопряженных данных MODIS и радиозондов показал, что организованная конвекция ярко выражена в вертикальных профилях температуры T(h) и влажности w(h) воздуха в ПСА. Толщина конвективного слоя H, рассчитанная по градиентам T(h) и w(h), варьировала от 300 до 2450 м. В 80% случаев над ПСА наблюдалась инверсия температуры. Температура воздуха в слое инверсии возрастала от 0,2 до 12,2оС, а толщина слоя менялась от 300-600 до 1200 м. При грядовой конвекция отношение длины волны к H составляло 4 – 9, а при ячейковой конвекции отношение размера ячейки к H менялось в пределах 9 – 14. Вариации W в направлении, перпендикулярном потоку холодного воздуха, достигали 4–6 (м/с)/км. Поток тепла на границе океан – атмосфера при организованной конвекции, рассчитанный по данным океанического буя, достигал 650 Вт/м2.
Детально исследована мезомасштабная конвекция во время холодного вторжения над Беринговым морем 2–10 января 2009 г. Работа выполнена при поддержке грантов РФФИ № 08-05-99109-р_офи и 09-05-13569-офи_ц, договоров 69 и 4/09 программы “Мировой океан” и проекта №111 по соглашению между JAXA и ТОИ ДВО РАН.