Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2005. В.2. Т.5. С. 42-48
НОВЫЙ МЕХАНИЗМ ГЕНЕРАЦИИ АТМОСФЕРНЫХ КАТАСТРОФ:
ВОЗМОЖНОСТИ ДИСТАНЦИОННЫХ МЕТОДОВ
П.Б. Руткевич
, Е.А. Шарков
Институт космических исследований РАН, 117997 Москва, Профсоюзная 84/32
Приводится анализ основных механизмов генерации крупномасштабных вихревых катастроф в тропической атмосфе-
ре. Предлагается новый физический механизм генерации вихревых возмущений в тропической атмосфере. Физиче-
ская суть предлагаемого подхода состоит в том, что роль фазовых переходов атмосферного насыщенного пара не сво-
дится только лишь к энергетическому фактору (выделение энергии конденсации), как это принято в примитивных мо-
делях циклогенеза, а приводит к принципиальных изменениям в динамике тропической атмосферы (появлением фазы
сжимаемости), обусловленных аномальным поведением вертикального профиля скорости звука в насыщенном влаж-
ном воздухе. На основе результатов космических и надводных (корабельных) радиотепловых дистанционных иссле-
дований, выполненных в зонах интенсивной генерации тропических циклонов (северо-запад Тихого океана) и на ос-
нове известных модельных представлений восстанавливается вертикальный профиль водяного пара с последующим
расчетом распределения скорости звука по высоте. При учете насыщенности всего высотного столба атмосферы водя-
ным паром распределение скорости звука по высоте становится резко немонотонным (в противоположность ситуации
сухого воздуха) с явно выраженным минимумом величины скорости звука. Последнее и определяет необходимые ус-
ловия генерации вихревых структур. Рассматриваются предварительные тактико-технические требования к радиотеп-
ловым системам зондирования космического базирования, предназначенным для мониторинга предкризисных и кри-
зисных ситуаций тропической атмосферы.
Полный текстСписок литературы:
- Pielke R.A. (Jr.), Pielke R.A. (Sr.) Hurricanes. Their Nature and Impacts on Society. John Wiley and Sons. Chichester, London etc. 1997. 279 p.
- Шарков Е.А. Аэрокосмические исследования тропических циклонов // Исследования Земли из космоса. 1997. № 6. C. 87-111.
- Sharkov E.A. Remote sensing of tropical regions. John Wiley and Sons/PRAXIS. Chichester, N. Y. etc. 1998. 310 p.
- Elsner J.B., Kara A.B. Hurricanes of the North Atlantic. Oxford University Press. N. Y., Oxford. 1999. 488 p.
- Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis. Springer/PRAXIS. Berlin, Heidelberg, London, N. Y. etc. 2000. 361 p.
- Обухов А.М. Турбулентность и динамика атмосферы. 1988. Л.: Гидрометеоиздат. 413 с.
- Ooyama K. A dynamical model for the study of tropical cyclone development // Geophysica Intern. 1964. V. 4. N. 4. P. 187-198.
- Charney J.I., Eliassen A. On the growth of the hurricane depression // J. Atm. Sci. 1964. V. 21. N. 2. P. 68-75.
- Моисеев С.С., Сагдеев Р.З., Тур А.В., Хоменко Г.А., Шукуров А.М. Физический механизм усиления вихревых возмущений в атмосфере // ДАН. 1983. Т. 273. № 3. С. 549-553.
- Моисеев С.С., Сагдеев Р.З., Тур А.В., Хоменко Г.А., Яновский В.В. Теория возникновения крупномасштабных структур в гидродинамической турбулентности // ЖЭФТ. 1983. Т. 85. № 6. С. 1979-1987.
- Руткевич П.Б. Уравнение вихревой неустойчивости, обусловленной конвективной турбулентностью и силой Ко- риолиса // ЖЭТФ. 1993 Т. 104. Вып. 6(12). C. 4010-4020.
- Levina G.V., Moiseev S.S., Rutkevich P.B. // Advances in Fluid Mechanics. 2000. V. 25. P. 111.
- Challa M., Pfeffer R. Effects of eddy fluxes of angular momentum on model hurricane development // J. Atmos. Sci. 1980. V. 37. P. 1603-1618.
- Montgomery M., Farrell B. Dry surface frontogenesis arising from interior potential vorticity perturbations in a semigeostrophic model // J. Atmos. Sci. 1990. V. 47. P. 2837-2852.
- Rutkevich P.B. Convective and rotational instability in moist air // Physica A. 2002. V. 315. N. 1-2. P. 215-221.
- Sharkov E.A. Passive microwave remote sensing of the Earth: physical foundations. Springer/PRAXIS. Berlin, Heidelberg etc. 2003. 612 p.
- Шарков Е.А. Пассивное микроволновое зондирование Земли: прошлое, настоящее и планы на будущее // Совре- менные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. М.: Полиграф сервис, 2004. С. 70-80.