Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2019. Т. 16. № 1. С. 205-215
Определение зон турбулентности в верхней тропосфере на основе спутниковых измерений
А.Ф. Нерушев
1 , Р.В. Ивангородский
1 1 Научно-производственное объединение «Тайфун», Обнинск, Россия
Одобрена к печати: 22.01.2019
DOI: 10.21046/2070-7401-2019-16-1-205-215
Изложен метод определения зон турбулентности в верхней тропосфере по данным измерений собственного излучения атмосферы с геостационарных метеорологических спутников и при использовании корреляционно-экстремальных алгоритмов. Рассмотрены особенности метода применительно к определению турбулентности в ясном небе по измерениям радиометра SEVIRI европейских геостационарных метеорологических спутников второго поколения в канале водяного пара 6,2 мкм. Приводятся результаты расчётов среднемесячных площадей зон турбулентности с различными значениями коэффициента горизонтальной мезомасштабной турбулентной диффузии за 2007–2017 гг. в зоне обзора спутников. Показано, что на протяжении последних 11 лет происходило существенное увеличение площади областей, занятых сравнительно слабой и умеренной турбулентностью, и некоторое уменьшение площадей с сильной и очень сильной турбулентностью. Выявлена тесная связь межгодовой изменчивости среднемесячных значений площадей зон турбулентности с соответствующей изменчивостью характеристик струйных течений.
Ключевые слова: турбулентность в ясном небе, характеристики зон турбулентности, геостационарные метеорологические спутники, верхняя тропосфера, атмосферные трассеры, корреляционно-экстремальные алгоритмы
Полный текстСписок литературы:
- Атмосфера: справочник / ред. Авдюшин С. И., Седунов Ю. С. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 509 с.
- Бабий В. И. Мелкомасштабная структура поля скорости звука в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1983. 200 с.
- Баранов А. А., Солонин С. В. Авиационная метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975. 391 с.
- Винниченко Н. К., Пинус Н. З., Шметер С. М., Шур Г. Н. Турбулентность в свободной атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 288 с.
- Голицын Г. С. Объяснение закона относительной турбулентной диффузии в атмосфере и на поверхности океана // Доклады АН. 2001. Т. 380. № 5. С. 676–679.
- Доклад об особенностях климата на территории Российской федерации за 2017 год. М.: Росгидромет, 2018. 69 с. URL: https://meteoinfo.ru/images/media/climate/rus-clim-annual-report.pdf.
- Каменкович В. М. Основы динамики океана. Л.: Гидрометеоиздат. 1973. 240 с.
- Крамчанинова Е. К., Нерушев А. Ф. Определение турбулентных характеристик в зонах опасных атмосферных явлений по спутниковым данным // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2008. Т. 5. № 1. С. 484–490.
- Монин А. С., Яглом А. М. Статистическая гидромеханика. Т. 2. 2-е изд. СПб.: Гидрометеоиздат, 1996. 742 с.
- Нерушев А. Ф., Крамчанинова Е. К. Метод определения характеристик атмосферных движений по данным измерений метеорологических геостационарных спутников // Исследование Земли из космоса. 2011. № 1. С. 3–13.
- Нерушев А. Ф., Крамчанинова Е. К., Соловьев В. И. Определение характеристик атмосферных движений по данным многоволнового зондирования из космоса // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 3. № 4. С. 442–450.
- Нерушев А. Ф., Вишератин К. Н., Ивангородский Р. В. Пространственно-временная изменчивость высотных струйных течений по данным спутниковых измерений // Исследование Земли из космоса. 2017. № 6. С. 31–45.
- Шакина Н. П., Иванова А. Р. Прогнозирование метеорологических условий для авиации. М.: Триада ЛТД, 2016. 312 с.
- Jaeger E. B., Sprenger M. A Northern Hemispheric climatology of indices for clear air turbulence in the tropopause region derived from ERA40 reanalysis data // J. Geophysical Research: Atmospheres. 2007. V. 112. Iss. D20. CiteID D20106.
- Kauffmann P. The business case for turbulence sensing systems in the US air transport sector // J. Air Transport Management. 2002. V. 8. Iss. 2. P. 99–107.
- Meneguz E., Wells H., Turp D. An automated system to quantify aircraft encounters with convectively induced turbulence over Europe and the Northeast Atlantic // J. Applied Meteorology and Climatology. 2016. V. 55. No. 5. P. 1077–1089.
- Sharman R., Tebaldi C., Wiener G., Wolff J. An integrated approach to mid- and upper-level turbulence forecasting // Weather and Forecasting. 2006. V. 21. No. 3. P. 268–287.
- Storer L. N., Williams P. D., Joshi M. M. Global Response of Clear-Air Turbulence to Climate Change // Geophysical Research Letters. 2017. V. 44. Iss. 19. P. 9976–9984.
- Williams J. K. Using random forests to diagnose aviation turbulence // Machine Learning. 2014. V. 95. Iss. 1. P 51–70.
- Williams P. D. Increased light, moderate, and severe clear-air turbulence in response to climate change // Advances in Atmospheric Aciences. 2017. V. 34. P. 576–586.