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
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 текстСписок литературы:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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)
- Покровская И.В., Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез как случайный пуассоновский процесс // Доклады АН СССР. 1993. Т. 331. № 5. С. 625–627.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез как слабо неравновесная геофизическая система // Исследование Земли из космоса. 1996. № 6. С. 11–17.
- Шарков Е.А. Аэрокосмические исследования тропических циклонов // Исследование Земли из космоса. 1997. № 6. C. 87–111.
- Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез: эволюция научных взглядов и роль дистанционного зондирования // Исследование Земли из космоса. 2006. № 1. С. 68–76.
- Шарков Е.А. Универсальная постоянная генерации стохастического режима глобального тропического циклогенеза в контексте климатических вариаций // Исследование Земли из космоса. 2009. № 6. С. 31–38.
- Шарков Е.А. Дистанционные исследования атмосферных катастроф // Исследование Земли из космоса. 2010. № 1. С. 52–68.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- Elsner J.B., Kara A.B. Hurricanes of the North Atlantic. Climate and Society // Oxford University Press. N.Y.: Oxford, 1999. 488 p.
- 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.
- 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.
- 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.
- Sharkov E.A. Remote Sensing of Tropical Regions. Chichester, John Wiley and Sons/PRAXIS, 1998. 310 p.
- Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis. N.Y. etc.: Springer/PRAXIS, 2000. 361 p.
- Sharkov E.A. Passive Microwave Remote Sensing of the Earth: Physical Foundations. Springer/PRAXIS. 2003. Berlin, Heidelberg, New York. 612 p.
- Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis. 2nd Edition. N.Y. etc.: Springer/PRAXIS, 2012. 650 p.
- 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.