Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
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. 2018. Т. 15. № 7. С. 24-31

Методы и алгоритмы восстановления характеристик атмосферных внутренних волн на основе спутниковых данных и результатов аэрологического зондирования

А.В. Скороходов 1 , К.В. Курьянович 1, 2 
1 Институт оптики атмосферы им. В.Е. Зуева СО РАН, Томск, Россия
2 Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники, Томск
Одобрена к печати: 12.10.2018
DOI: 10.21046/2070-7401-2018-15-7-24-31
Предложены методы и алгоритмы восстановления характеристик атмосферных внутренних волн и их сигнатур на основе комплексного применения данных дистанционного зондирования Земли из космоса и результатов аэрологических измерений. При этом рассматриваются геометрические признаки облачных проявлений волновых процессов и непосредственно их физические параметры. Восстановление первых из них основано на использовании только спутниковых снимков, полученных в видимом диапазоне спектра. Приведены регионы с наибольшей повторяемостью атмосферных гравитационных и орографических волн. Представлено описание методов и алгоритмов расчёта характеристик волновых процессов, а также извлечения необходимой информации из тематической продукции спутниковой съёмки и данных аэрологического зондирования. Обсуждаются результаты восстановления параметров атмосферных внутренних волн на примере эпизода их наблюдения над побережьем Аравийского полуострова от 23.04.2009. Оценки радиусов кривизны квазипараллельных полос, скорости и направлений распространения волновых процессов позволяют уменьшить области поиска источников их возникновения. Предложены рекомендации по возможному использованию описанных методов и алгоритмов, а также их результатов для решения различных тематических задач. Изложены перспективные направления развития данной работы с учётом полученных результатов.
Ключевые слова: атмосферные внутренние волны, аэрологические измерения, геометрические характеристики, облачность, обработка изображений, спутниковые данные, физические параметры
Полный текст

Список литературы:

  1. Авиационные факторы риска: Программа обучения и подготовки ETR-№ 20 / Всемирная метеорологическая организация. Женева, 2007. 53 с.
  2. Астафуров В. Г., Курьянович К. В., Скороходов А. В. Методы автоматической классификации облачности по спутниковым снимкам MODIS // Исследование Земли из космоса. 2016. № 4. С. 35–45.
  3. Белоенко Е. В., Франковский Б. А. Сопряжения. Методические указания по теме «Сопряжения» для студентов всех специальностей. Томск: Изд-во ТПУ, 2011. 36 с.
  4. Госсард Э. Э., Хук У. К. Волны в атмосфере. М.: Мир, 1978. 532 с.
  5. Камардин А. П., Одинцов С. Л., Скороходов А. В. Идентификация внутренних гравитационных волн в атмосферном пограничном слое по данным содара // Оптика атмосферы и океана. 2014. Т. 27. № 7. С. 812–818.
  6. Кашкин В. Б. Внутренние гравитационные волны в тропосфере // Оптика атмосферы и океана. 2013. Т. 26. № 10. С. 908–916.
  7. Шнейдер В. Е., Слуцкий А. И., Шумов А. С. Краткий курс высшей математики: Учебное пособие для втузов. М.: Высшая шк., 1972. 640 с.
  8. Coleman T. A., Knupp K. R. The interactions of gravity waves with mesocyclones: preliminary observations and theory // Monthly weather review. 2008. V. 136. P. 4206–4219.
  9. Hines C. O. Gravity waves in the atmosphere // Nature. 1972. V. 239. P. 73–78.
  10. Lutzak P. A. A proposal for analyzing and forecasting loweratmospheric undular bores in the western Gulf of Mexico region // Weather and Forecasting. 2013. V. 28. P. 55–76.
  11. Madden R. A. Large-scale free Rossby waves in the atmosphere ― an update // Tellus. 2007. V. 59A. P. 571–590.
  12. Plougonven R., Zhang F. Internal gravity waves from atmospheric jets and fronts // Reviews of Geophysics. 2014. V. 52. P. 1–37.
  13. Rottman J. W., Simpson J. E. The formation of internal bores in the atmosphere: a laboratory model // Quarterly J. Royal Meteorological Society. 1989. V. 115. P. 941–963.
  14. Vasilyev P. A., Karpov I. V., Kshevetskii S. P. Modeling of the effect of internal gravity waves on upper atmospheric conditions during sudden stratospheric warming // Solar-Terrestrial Physics. 2016. V. 2. Iss. 3. P. 99–105.