Архив
Том 20, 2023
Том 19, 2022
Том 18, 2021
Том 17, 2020
Том 16, 2019 г.
Том 15, 2018 г.
Том 14, 2017 г.
Том 13, 2016 г.
Том 12, 2015 г.
Том 11, 2014 г.
Том 10, 2013 г.
Том 9, 2012 г.
Том 8, 2011 г.
Том 7, 2010 г.
Выпуск 6, 2009 г.
Выпуск 5, 2008 г.
Выпуск 4, 2007 г.
Выпуск 3, 2006 г.
Выпуск 2, 2005 г.
Выпуск 1, 2004 г.
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. 2008. В.5. Т.1. С. 506-514

Структура и эволюция цепочек вихрей синоптического масштаба, формирующихся в зональном ветре в атмосфере Земли

О.Г. Онищенко , Н.М. Астафьева 
Институт космических исследований РАН, 117997 Москва, ул. Профсоюзная, 84/32
Согласно современным представлениям (Ritchie and Holland, Mon.Wea.Rev., 1999, 127, 2027), основан-
ным на спутниковых наблюдениях, существует тесная связь тропического циклогенеза с крупномасштаб-
ной динамикой атмосферы: структурой и устойчивостью крупномасштабных атмосферных движений, ха-
рактерных для тропических широт. Это существующие области с сильным муссонным ветром с неоднород-
ным профилем скорости, муссонные ветры разного направления и генерация волн (вихрей) Россби крупно-
масштабными зональными ветрами. Часто, на начальной стадии формирования тропических циклонов на-
блюдается не уединенный вихрь, а цепочка вихрей синоптического масштаба с чередующимся циклониче-
ским и антициклоническим направлением циркуляции.
В настоящей работе представлены результаты теоретического исследования вихревых цепочек,
эволюционирующих в неоднородном зональном ветре, и интерпретация данных спутникового мони-
торинга атмосферы многоканальными СВЧ-радиометрами SSM/I в рамках программы DMSP. Ис-
пользуется электронная коллекция глобальных радиотепловых полей Global-Field, сформированная в
ИКИ РАН. Теоретически исследуется устойчивость вихрей в зональном потоке, а также влияние па-
раметров зонального ветра на характерные масштабы вихрей и их периодическую структуру. Полу-
ченные результаты используются для интерпретации спутниковых данных: цепочек вихрей в следах
тропических тайфунов, наблюдавшихся над акваториями Тихого и Атлантического океанов. Основ-
ное внимание уделяется северо-западной части Тихого океана, являющейся областью наиболее ин-
тенсивного тропического циклогенеза. Здесь формируется 40% всех тропических циклонов. Из них
около 80% формируется в области ВЗК (внутритропической зоне конвергенции), где крупномас-
штабное сходящееся течение и тепло океана способствуют генерации возмущений синоптического
масштаба.
Работа выполнена при поддержке проектов РФФИ 06-05-64276, 07-05-00774 и программы № 16 РАН.
Полный текст

Список литературы:

  1. Кибель И.А. Приложение к метеорологии уравнений бароклинной жидкости // Изв. АН СССР. Сер. география и геофизика, 1940. № 5. С. 627-638.
  2. Обухов А.М. К вопросу о геострофическом ветре // Изв. АН СССР. Сер. география и гео- физика, 1949. Т. 13. С. 281.
  3. Монин А.С. Гидродинамическая теория краткосрочных прогнозов погоды // УФН, 1968. Т. 96. С. 327-367.
  4. Лоренц Э.Н. Природа и теория общей циркуляции атмосферы. Л.: Гидромет, 1970.
  5. Голицын Г.С. Введение в динамику планетарных атмосфер. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.
  6. Обухов А.М., Голицын Г.С., Должанский Ф.В. Некоторые проблемы современной физики атмосферы. М.: Наука, 1981. 94 с.
  7. Педлоски Дж. Геофизическая гидродинамика. М.: Мир, 1984. Т. 1. Гл. 3.
  8. Петвиашвили В.И., Похотелов О.А. Уединенные вихри в плазме и атмосфере. М.: Энер- гоатомиздат, 1989. 200 с.
  9. Незлин М.В. Солитоны Россби // УФН, 1986. Т. 150. С. 3-58.
  10. Незлин М.В., Снежкин Е.Н. Вихри Россби и спиральные структуры. М.: Наука. 1990.
  11. Монин А.С., Кошляков М.Н. Синоптические вихри, или волны Россби, в океане // Нели- нейные волны. Под ред. А.В. Гапонова-Грехова. М.: Наука, 1979. с. 258 - 291.
  12. Монин А.С., Жихарев Г.М. Океанские вихри // УФН, 1990. Т. 160. С. 1-47.
  13. Должанский Ф.В., Крымов В.А., Манин Д.Ю. УФН, 1990. Т. 16 01.
  14. Rossby C.-G. Relation between variations in the intensity of the zonal circulation of the atmosphere and the semi-permanent centers of action // J. Marine Res. 1939. V. 2. P. 38-55.
  15. Rossby C.-G. Planetary flow patterns in the atmosphere // Quart. J. Roy. Met. Soc. 1940. V. 66. P. 68-87.
  16. Galperin B., Sukoriansky S., Diakovskaya N. et al. Anisotropic turbulence and zonal jets in rotating flows with a β -effect // Nonlin. Proc. Geophys. 2006. V. 13. P. 83-98.
  17. Busse F.H. Convection-driven zonal flows and vortices // Chaos. 1994. V. 4. P. 123.
  18. Yano J. et all. Origins of atmospheric zonal winds // Nature. 2003. V. 421. P. 36-61.
  19. Aubert J., Brito D., Cardin P. et al. A systematic experimental study of spherical shell rotating convection in water and liquid gallium // Phys. Earth Planet. Int. 2001. V. 128. P. 51.
  20. Aubert J., Jung S., Swinney H.L. Observations of zonal flow created by potential vorticity mixing in a rotating fluid // Geophys. Res. Lett. V. 29. dpi: 10.1029/2002GL015422, 2002.
  21. Sukoriansky S., Galperin B., Chekhlov A. Large scale drag representation in simulations of twodimensional turbulence // Phys. Fluids. 1999. V. 11. P. 3043-3053.
  22. Terry P.W. Suppression of turbulence and transport by sheared flow // Reviews of Modern Physics. 2000. V. 72. P. 109-165.
  23. Onishchenko O.G., Pokhotelov O.A., Sagdeev R.Z. et al. Generation of zonal flows by Rossby waves in the atmosphere // Nonlin. Proc. Geophys. 2004. V. 11. P. 211-244.
  24. Fridman A.M., Mikhailovskii A.B., Sagdeev R.Z. A qualitative analysis of the mechanisms of generation of large-scale flows // Phys. Lett. A. 2007. V. 365. N 1/2. P. 84-88.
  25. Huang F.T., Mayr H., Reber C.A. et al. Zonal-mean temperature variations inferred from SABER measurements on TIMED compared with UARS observations // J. Geophys. Res. 2006. V. 111. N. A10S07, doi.: 10.1029/2005JA011427.
  26. Li T., Ge X., Peng M. Satellite data analysis and numerical simulation of tropical cyclone formation // Geophys. Res. Let. 2003. V. 30. P. 2122, doi:10.1029/2003GL01556.
  27. Li T., Fu B. Tropical cyclogenesis associated with Rossby wave energy dispersion of a preexisting typhoon. Satellite data analyses // J. Atmosp. Sci. 2006. V. 63. P. 1377-1409.
  28. Charney J.G. On the scale of atmospheric motions // Geophys. Oslo, 1947. V. 17. P. 1-17.
  29. Ларичев В.Д., Резник Г.М. О двумерных уединенных волнах Россби // Докл. АН СССР. 1976. Т. 231. С. 1077-1079.
  30. Онищенко О.Г., Похотелов О.А., Астафьева Н.М. Планетарные волны и зональные ветры в атмосферах планет // Геофизические исследования, 2006. № 6. 129-147.
  31. Онищенко О.Г., Похотелов О.А., Астафьева Н.М. Генерация крупномасштабных вихрей и зональных ветров в атмосферах планет // УФН, 2008 (в печати).
  32. Orr E.N. The stability or instability of steady motion of a liquid // Proc. R. Irish. Acad. 1906 - 1907. V. 27A. P. 9-27, 69-138.
  33. Rayleigh L. On stability, or instability, of certain fluid motions // Proc. London Math. Soc. 1880. V. 9. P. 57-78.
  34. Линь Цзя-Цзяо. Теория гидродинамической неустойчивости. М: ИЛ, 1958. 194 с.
  35. Ландау Л.Д. О колебаниях электронной плазмы // ЖЭТФ. 1946. 16. С. 574-587.
  36. Stuart J.T. On finite amplitude oscillations in laminar mixing layers // J. Fluid Mech. 1967. V. 29. P. 417- 440.
  37. Галеев А.А., Сагдеев Р.З. Нелинейная теория плазмы // Вопросы теории плазмы /Под ред. М. А. Леонтовича. М.: Атомиздат, 1973. Вып. 7. С. 3 - 145.
  38. Тимофеев А.В. Резонансные явления в колебаниях плазмы. М.: Физматлит, 2000. 224 с.
  39. Chandrasekhar S. Hydrodynamic and hydromagnetic stability N.Y.: Dover, 1981. 620 p.
  40. Flierl G.R., Malanotte-Rizzoli P., Zabusky N.J. Nonlinear waves and coherent vortex structures in barotropic β - plane jets // J. Phys. Oceanog. 1987. V. 17. P. 1408-1438.
  41. Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А. Глобальное радиотепловое поле системы океан - ат- мосфера // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса, 2005. Т. 2. С. 8-16.
  42. Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А. Глобальное радиотепловое поле системы океан - атмосфера по данным микроволновых космических комплексов // Исследования Земли из кос- моса, 2006. № 3. С. 64-69.