ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. Т. 12. № 5. С. 170-187

Полярный перенос скрытого тепла мезомасштабными тропосферными системами: анимационный анализ микроволновых спутниковых данных

Е.А. Шарков 1 
1 Институт космических исследований РАН, Москва, Россия
В работе представлен краткий обзор основных научных результатов в области микроволновых радиотепловых исследований особенностей системы океан-атмосфера Земли, связанных с полярным переносом скрытого тепла мезомасштабными тропосферными структурами из тропических регионов вплоть до полярных. Первичный этап этих исследований был сконцентрирован на исследовании физических подходов в изучении генезиса тропических циклонов как наиболее ярких и опасных мезомасштабных явлении в тропической зоне Земли. Теоретические подходы были предложены в 1983 г. академиком Сагдеевым Р.З. и профессором Моисеевым С.С., а экспериментальные (судовые) и наблюдательные работы были выполнены сотрудниками отдела космогеофизики ИКИ РАН. На основе детального реанализа данных спутникового и контактного зондирования была сформирована научная многолетняя база данных глобального тропического циклогенеза GLOBAL-TC (1983–2014). Далее (с 2002 г.) работа была продолжена в отделе исследования Земли из космоса в существенно расширенном варианте этого направления, а именно, разработка научных основ и методов анализа глобальных спутниковых наблюдений радиофизическими методами для объективной оценки изменения окружающей среды и климата планеты. И в первую очередь речь идёт о развитии анимационных методов изучения циркуляционных и транспортных свойств глобальных полей водяного пара в атмосфере Земли на основе данных спутникового радиотеплового зондирования.
Ключевые слова: исследование Земли из космоса, микроволновое пассивное зондирование, атмосферные катастрофы, полярный перенос, климат, анимация глобальных полей
Полный текст

Список литературы:

  1. Ермаков Д.М., Шарков Е.А. Взаимодействие мигрирующих полей водяного пара с дочерними полями как необходимый элемент при интенсификации тропических циклонов // Международная конференция «Турбулентность, динамика атмосферы и климата». 13–16 мая 2013, ИФА РАН: Сборник тезисов докладов. М.: ГЕОС, 2013. С. 109–112.
  2. Ермаков Д.М., Раев М.Д., Суслов А.И., Шарков Е.А. Электронная база многолетних данных глобального радиотеплового поля Земли в контексте многомасштабного исследования системы океан-атмосфера // Исследования Земли из космоса. 2007. № 1. С. 7–13.
  3. Ермаков Д.М., Чернушич А.П., Шарков Е.А., Покровская И.В. Поиск источника энергии при интенсификации ТЦ Katrina по данным микроволнового спутникового зондирования // Исследование Земли из космоса. 2012а. № 4. С. 47–56.
  4. Ермаков Д.М., Чернушич А.П., Шарков Е.А. Детализация фаз развития ТЦ Katrina по интерполированным глобальным полям водяного пара // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2012б. Т. 9. № 2. С. 207–213.
  5. Ермаков Д.М., Раев М.Д., Чернушич А.П., Шарков Е.А. Алгоритм построения глобальных радиотепловых полей системы океан-атмосфера высокой пространственно-временной дискретизации по спутниковым микроволновым измерениям // Исследование Земли из космоса. 2013а. № 4. С. 72–82.
  6. Ермаков Д.М., Шарков Е.А., Чернушич А.П. Анимационный анализ прецедентов быстрой интенсификации тропических циклонов // Тезисы докладов Международной конференции «Дистанционное зондирование окружающей среды: научные и прикладные исследования в Азиатско-Тихоокеанском регионе (RSAP2013)», 24–27 сентября 2013, Владивосток, Россия. 2013б. С. 63–64.
  7. Ермаков Д.М., Шарков Е.А., Покровская И.В., Чернушич А.П. Обнаружение энергетических источников в перемежаемых режимах интенсивности ТЦ Alberto при его эволюции по данным спутникового микроволнового зондирования // Исследование Земли из космоса. 2013в. № 4. С. 39–49.
  8. Ермаков Д.М., Шарков Е.А., Чернушич А.П. Возможности количественного описания мезомасштабных процессов в атмосфере на основе анимационного анализа // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014а. Т. 11. № 4. С. 153–162.
  9. Ермаков Д.М., Шарков Е.А., Чернушич А.П. Оценка тропосферных адвективных потоков скрытого тепла над океаном при анимационном анализе радиотепловых данных спутникового мониторинга // Исследование Земли из космоса. 2014б. № 4. С. 32–38.
  10. Ермаков Д.М., Шарков Е.А., Чернушич А.П. Роль тропосферных адвективных потоков скрытого тепла в интенсификации тропических циклонов // Исследование Земли из космоса. 2014в. № 4. С. 3–15.
  11. Ермаков Д.М., Чернушич А.П., Шарков Е.А. Оценки и достижимые точности описания динамики и энергетики мезомасштабных и синоптических атмосферных процессов с помощью спутникового радиотепловидения // 8-я Всероссийская конференция «Радиолокация и радиосвязь»: Доклады. Москва, ИРЭ РАН, 24–28 ноября 2014г. С. 174–179.
  12. Ермаков Д.М., Шарков Е.А., Чернушич А.П. Оценка точности интерполяционной схемы спутникового радиотепловидения // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2015. (в печати)
  13. Покровская И.В., Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез как случайный пуассоновский процесс // Доклады АН СССР. 1993. Т. 331. № 5. С. 625–627.
  14. Покровская И.В., Шарков Е.А. Каталог тропических циклонов и тропических возмущений Мирового океана за 1983–1998 гг. Версия 1.1. М.: Полиграф сервис, 1999. 160 с.
  15. Покровская И.В., Шарков Е.А. Тропические циклоны и тропические возмущения Мирового океана: хронология и эволюция. Версия 2.1 (1983–2000). М.: Полиграф сервис, 2001. 548 с.
  16. Покровская И.В., Шарков Е.А. Тропические циклоны и тропические возмущения Мирового океана: хронология и эволюция. Версия 3.1 (1983–2005). М.: Полиграф сервис, 2006. 728 с.
  17. Покровская И.В., Шарков Е.А. Тропические циклоны и тропические возмущения Мирового океана: хронология и эволюция (2006–2010). Версия 4.1. М.: КДУ, 2011. 212 с.
  18. Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез как слабо неравновесная геофизическая система // Исследование Земли из космоса. 1996. № 6. С. 11–17.
  19. Шарков Е.А. Аэрокосмические исследования тропических циклонов // Исследование Земли из космоса. 1997. № 6. C. 87–111.
  20. Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез: эволюция научных взглядов и роль дистанционного зондирования // Исследование Земли из космоса. 2006. № 1. С. 68–76.
  21. Шарков Е.А. Универсальная постоянная генерации стохастического режима глобального тропического циклогенеза в контексте климатических вариаций // Исследование Земли из космоса. 2009. № 6. С. 31–38.
  22. Шарков Е.А. Дистанционные исследования атмосферных катастроф // Исследование Земли из космоса. 2010. № 1. С. 52–68.
  23. Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез как трёхкомпонентная стохастическая структура в климатической системе Земли // Международная конференция «Турбулентность, динамика атмосферы и климата». 13–15 мая 2013, ИФА РАН: Сборник тезисов докладов. М.: ГЕОС, 2013. С. 97–99.
  24. Шарков Е.А., Ким Г.А., Покровская И.В. Эволюция тропического циклона Gonu и его связь с полем интегрального водяного пара в экваториальной области // Исследование Земли из космоса. 2008. № 6. С. 25–30.
  25. Шарков Е.А., Ким Г.А., Покровская И.В. Энергетические особенности множественного тропического циклогенеза по мультиспектральным спутниковым наблюдениям // Исследование Земли из космоса. 2011. № 2. C. 18–25.
  26. Шарков Е.А., Шрамков Я.Н., Покровская И.В. Повышенное содержание водяного пара в атмосфере тропических широт как необходимое условие генезиса тропических циклонов // Исследование Земли из космоса. 2012. № 2. С. 73–82.
  27. Шарков Е.А., Шрамков Я.Н., Покровская И.В. Обнаружение высокоэнергетичных куполов в экваториальном поле интегрального водяного пара при генезисе тропического циклона Francisco (2001) // Исследование Земли из космоса. 2013. № 5. С. 3–11.
  28. Elsner J.B., Kara A.B. Hurricanes of the North Atlantic. Climate and Society // Oxford University Press. N.Y.: Oxford, 1999. 488 p.
  29. Ermakov D.M., Sharkov E.A. Evolution of hurricane Alberto (2000) in the field of water vapor over North Atlantic retrieved from satellite data // ESA Living Planet Symposium. 9–13 September, 2013. Edinburgh, UK: Abstracts. 4-P-81. URL: http://www.livingplanet2013.org/abstracts/848296.htm.
  30. Ermakov D.M., Chernushich A.P., Sharkov E.A. A closed algorithm to create detailed animated water vapor fields over the oceans from polar-orbiting satellites’ data // ESA Living Planet Symposium. 9–13 September, 2013. Edinburgh, UK: Abstracts. 2013. 4-P-321. URL: http://www.livingplanet2013.org/abstracts/847176.htm.
  31. Gray W.M. A personal (and perhaps unpopular) view of tropical meteorology over the last 40 years and future outlook // 22nd Conference Hurricane and Tropical Meteorology. 19–23 May, 1997, Ft Collins, Colorado. American Meteorological Society. Boston. 1997. P. 19–24.
  32. Sharkov E.A. Remote Sensing of Tropical Regions. Chichester, John Wiley and Sons/PRAXIS, 1998. 310 p.
  33. Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis. N.Y. etc.: Springer/PRAXIS, 2000. 361 p.
  34. Sharkov E.A. Passive Microwave Remote Sensing of the Earth: Physical Foundations. Springer/PRAXIS. 2003. Berlin, Heidelberg, New York. 612 p.
  35. Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis. 2nd Edition. N.Y. etc.: Springer/PRAXIS, 2012. 650 p.
  36. Willoughby H.E., Jorgensen D.P., Black R.A., Rosenthal S.L. Project STORMFURY: A Scientific Chronicle 1962–1983 // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1985. V. 66. No. 5. P. 505–514.