Журнал

О журнале Новости Редколлегия Информация для авторов и рецензентов Публикационная этика Дискуссия Контакты ЛИЧНЫЙ КАБИНЕТ:
отправка и рецензирование статей
Архив
Том 22, 2025
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 21, 2024
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 20, 2023
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 19, 2022
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 18, 2021
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 17, 2020
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 16, 2019 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 15, 2018 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 14, 2017 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6 Номер 7
Том 13, 2016 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 12, 2015 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5 Номер 6
Том 11, 2014 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 10, 2013 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 9, 2012 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4 Номер 5
Том 8, 2011 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Том 7, 2010 г.
Номер 1 Номер 2 Номер 3 Номер 4
Выпуск 6, 2009 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 5, 2008 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 4, 2007 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 3, 2006 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 2, 2005 г.
Том 1 Том 2
Выпуск 1, 2004 г.
Том 1
Поиск
Найти:
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:
подписаться отписаться
English version
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. 2025. Т. 22. № 6. С. 9-24

Диагностические признаки интенсивной конвекции. Часть 2: по спутниковым данным

А.А. Спрыгин 1, 2 , О.В. Калмыкова 1, 2 
1 Научно-производственное объединение «Тайфун», Обнинск, Россия
2 Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва, Россия
Одобрена к печати: 27.08.2025
DOI: 10.21046/2070-7401-2025-22-6-9-24
Работа продолжает цикл исследований авторов по изучению новых возможностей прогноза опасных конвективных явлений. В первой части были рассмотрены диагностические признаки (сигнатуры) интенсивных конвективных процессов по данным наземных радиолокационных наблюдений. Во второй части представлен обзор сигнатур по спутниковым данным. Для нашей страны это достаточно новое и ещё неосвоенное направление исследований, которое активно развивается за рубежом. Спутниковые наблюдения играют важнейшую роль в понимании и прогнозировании систем глубокой конвекции, особенно в регионах с ограниченным наземным радиолокационным покрытием. По мере увеличения доступности спутниковых данных с высоким временным и спектральным разрешением значительно расширяются возможности для идентификации и анализа спутниковых сигнатур. Известно, что их проявления часто предшествуют образованию опасных явлений у земли с некоторой заблаговременностью, что особенно важно. Рассмотрены физические основы образования некоторых спутниковых сигнатур интенсивной конвекции с учётом имеющихся представлений (гипотез) об их формировании, описаны связи сигнатур с конвективными системами различных типов. Для некоторых из сигнатур указан известный опыт их автоматического распознавания. Продемонстрированы случаи проявлений спутниковых сигнатур в исследуемом регионе.
Ключевые слова: диагностические признаки, спутниковые сигнатуры, интенсивная конвекция, спутниковые данные, опасные конвективные явления, конвективные штормы, прогноз, наукастинг
Полный текст

Список литературы:

  1. Алексеева А. А., Бухаров В. М., Лосев В. М. Конвективный шторм в Московском регионе 28 июня 2021 года // Гидрометеорол. исслед. и прогнозы. 2022. № 1(383). С. 22–42. DOI: 10.37162/2618-9631-2022-1-22-42.
  2. Ansong J. K., Sutherland B. R. Internal gravity waves generated by convective plumes // J. Fluid Mechanics. 2010. V. 648. P. 405–434. DOI: 10.1017/S0022112009993193.
  3. Atkinson J. Satellite imagery reveals the Above Anvil Cirrus Plume of a storm // scitechdaily.com. 16.08.2018. https://scitechdaily.com/satellite-imagery-reveals-the-above-anvil-cirrus-plume-of-a-storm/.
  4. Bedka K. M. Overshooting cloud top detections using MSG SEVIRI Infrared brightness temperatures and their relationship to severe weather over Europe // Atmospheric Research. 2011. V. 99. P. 175–189. DOI: 10.1016/j.atmosres.2010.10.001.
  5. Bedka K., Brunner J., Dworak R. et al. Objective satellite-based detection of overshooting tops using infrared window channel brightness temperature gradients // J. Applied Meteorology and Climatology. 2010. V. 49. Iss. 2. P. 181–202. DOI: 10.1175/2009JAMC2286.1.
  6. Bedka K., Brunner J., Feltz W. Overshooting top and enhanced-V detection. Version 1.0. Algorithm theoretical basis document. NOAA NESDIS STAR, 2011. 53 p. https://www.goes-r.gov/products/ATBDs/option2/Aviation_OvershootingTop_v1_no_color.pdf.
  7. Bedka K., Murillo E. M., Homeyer C. R. et al. The above-anvil cirrus plume: An important severe weather indicator in visible and infrared satellite imagery // Weather and Forecasting. 2018. V. 33. Iss. 5. P. 1159–1181. DOI: 10.1175/WAF-D-18-0040.1.
  8. Bedka K., Brunner J., Feltz W., Dworak R. Overshooting top and enhanced-V detections. Objective day/night overshooting top and enhanced-V detections using MODIS, AVHRR, and MSG imagery in preparation for GOES-R ABI // cwg.eumetsat.int. 23.04.2025. https://cwg.eumetsat.int/overshooting-top-and-enhanced-v-detections.
  9. Brunner J. C., Ackerman S. A., Bachmeier A. S., Rabin R. M. A quantitative analysis of the enhanced-V feature in relation to severe weather // Weather and Forecasting. 2007. V. 22. Iss. 4. P. 853–872. DOI: 10.1175/WAF1022.1.
  10. Chernokulsky A., Shikhov A., Yarinich Y., Sprygin A. An empirical relationship among characteristics of severe convective storms, their cloud-top properties and environmental parameters in Northern Eurasia // Atmosphere. 2023. V. 14. No. 1. Article 174. 23 p. DOI: 10.3390/atmos14010174.
  11. Cooney J. W., Bedka K. M., Liles C. A., Homeyer C. R. Automated detection of overshooting tops and above-anvil cirrus plumes within geostationary imagery using deep learning // Artificial Intelligence for the Earth Systems. 2025. V. 4. Iss. 2. Article e240037. 28 p. DOI: 10.1175/AIES-D-24-0037.1.
  12. Dworak R., Bedka K., Brunner J., Feltz W. Comparison between GOES-12 overshooting-top detections, WSR-88D radar reflectivity, and severe storm reports // Weather and Forecasting. 2012. V. 27. Iss. 3. P. 684–699. DOI: 10.1175/WAF-D-11-00070.1.
  13. Feren G. Characteristics of eastern Australian-western Tasman Sea enhanced-Vs and their connection to severe weather // 24th Conf. on Severe Local Storms. 2008. Article P12.5. 15 p. https://ams.confex.com/ams/pdfpapers/141650.pdf.
  14. Fujita T. T. Principle of stereoscopic height computations and their applications to stratospheric cirrus over severe thunderstorms // J. Meteorological Soc. of Japan. 1982. V. 60. Iss. 1. P. 355–368. DOI: 10.2151/jmsj1965.60.1_355.
  15. Homeyer C. R. Formation of the enhanced-V infrared cloud-top feature from high-resolution three-dimensional radar observations // J. Atmospheric Science. 2014. V. 71. Iss. 1. P. 332–348. DOI: 10.1175/JAS-D-13-079.1.
  16. Hong Y., Nesbitt S. W., Trapp R. J., Di Girolamo L. Near-global distributions of overshooting tops derived from Terra and Aqua MODIS observations // Atmospheric Measurement Techniques. 2023. V. 16. Iss. 5. P. 1391–1406. DOI: 10.5194/amt-16-1391-2023.
  17. Iršič Žibert M., Žibert J. Monitoring and automatic detection of the cold-ring patterns atop deep convective clouds using Meteosat data // Atmospheric Research. 2013. V. 123. P. 281–292. DOI: 10.1016/j.atmosres.2012.08.007.
  18. Iršič Žibert M., Muri B., Žibert J. Characteristics of cold-ring pattern on Meteosat/SEVIRI IR satellite images over Slovenia and their relation to hail reports // 2012 EUMETSAT Meteorological Satellite Conf. Poland, 2012. 5 p. https://www-cdn.eumetsat.int/files/2020-04/pdf_conf_p61_s7_04_irsiczib_p.pdf.
  19. Lenz A., Bedka K. M., Feltz W. F., Ackerman S. A. Convectively induced transverse band signatures in satellite imagery // Weather and Forecasting. 2009. V. 24. Iss. 5. P. 1362–1373. DOI: 10.1175/2009WAF2222285.1.
  20. Liles C., Bedka K., Xia E., Huang Y. X., Biswas R., Dolan C., Jafari A. H., Smith T. Automated detection of above anvil cirrus plume severe storm signature with deep learning // 2020 AMS Annual Meeting. Boston, MA, 2020. 1 p. https://ntrs.nasa.gov/api/citations/20200004197/downloads/20200004197.pdf.
  21. Natali S., Wang P. K., Lin H.-m. Cloud top analysis using cloud model simulations and satellite observations // 11th Conf. on Satellite Meteorology and Oceanography. 2001. Article P5.17. 4 p. https://ams.confex.com/ams/pdfpapers/24983.pdf.
  22. Setvák M. Satellite observations of gravity waves, generated by convective storms into the upper atmosphere // Taipei SWEP 2019 Workshop. Academia Sinica, RCEC, Taipei, 2019. DOI: 10.13140/RG.2.2.30379.80169.
  23. Setvák M., Rabin R. M. MSG observations of deep convective storms // Proc. 2005 EUMETSAT Meteorological Satellite Conf. Croatia, 2005. Article 46. 9 p. https://www-cdn.eumetsat.int/files/2020-04/pdf_conf_p46_s6_07_setvak-ra_v.pdf.
  24. Setvák M., Rabin R. M., Doswell C. A., III, Levizzani V. Satellite observations of convective storm tops in the 1.6, 3.7 and 3.9 μm spectral bands // Atmospheric Research. 2003. V. 67–68. P. 607–627. DOI: 10.1016/S0169-8095(03)00076-0.
  25. Setvák M., Lindsey D. T., Novak P. et al. Satellite-observed cold-ring-shaped features atop deep convective clouds // Atmospheric Research. 2010. V. 97. Iss. 1–2. P. 80–96. DOI: 10.1016/j.atmosres.2010.03.009.
  26. Sun L., Zhuge X., Zhu S. Geostationary satellite-based overshooting top detections and their relationship to severe weather over eastern China // Remote Sensing. 2024. V. 16. No. 11. Article 2015. 20 p. DOI: 10.3390/rs16112015.
  27. Valachová P., Setvák M., Šťástka J. Overshooting tops — characteristics and properties // Proc. 2013 EUMETSAT Meteorological Satellite Conf. Austria, 2013. 8 p. https://www-cdn.eumetsat.int/files/2020-04/pdf_conf_p_s10_06_valachov_p.pdf.
  28. Wang P. K. A cloud model interpretation of jumping cirrus above storm top // Geophysical Research Letters. 2004. V. 31. Iss. 18. Article L18106. 4 p. DOI: 10.1029/2004GL020787.
  29. Wang P. K. Deep convective cloud phenomena in the upper troposphere/lower stratosphere — A new development in cloud science // 12th Conf. on Cloud Physics and 12th Conf. on Atmospheric Radiation. Madison, WI, 2006. Article 11.2. 6 p.
  30. Wang P. K., Su S.-H., Setvak M. et al. Ship wave signature at the cloud top of deep convective storms // Atmospheric Research. 2010. V. 97. Iss. 3. P. 294–302. DOI: 10.1016/j.atmosres.2010.03.015.
  31. Wang P. K., Cheng K.-Y., Setvak M., Wang Ch.-K. The origin of the gullwing-shaped cirrus above an Argentinian thunderstorm as seen in CALIPSO images // J. Geophysical Research: Atmospheres. 2016. V. 121. Iss. 7. P. 3729–3738. DOI: 10.1002/2015JD024111.