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. 2009. В.6. Т.2. С. 163-171

Мелкая конвекция и формирование тропических циклонов

М.С. Пермяков , Е.Ю. Поталова , Н.П. Маликова , В.И. Семыкин 
Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичёва ДВО РАН, 690041 Владивосток, ул. Балтийская, 43
В работе рассмотрены процессы взаимодействия конвективного атмосферного пограничного слоя
с источником тепла и фонового геострофического потока, которые могут приводить к формированию
тропических циклонов, как системы замкнутых циркуляций. Развиваются представления о роли
мелкой влажной конвекции в виде скоплений пассатных облаков, как важном факторе формирования
тропических циклонов. В рамках модели взаимодействия конвективного пограничного слоя,
ограниченного инверсией, и геострофического потока в свободной атмосфере, показано, что при
определенных условиях в полях функций тока в пограничном слое и в свободной атмосфере
появляются области замкнутых циркуляций. Эти условия формирования выражаются в виде
соотношений параметров подобия, включающих основные характеристики атмосферы, фонового
потока, пограничного слоя - высоты, силы инверсии, интенсивности и размеров источника тепла. В
рамках предложенной модели дается интерпретация известных фактов о тропических возмущениях.
Связывая нагревание с температурой поверхности, показано сильное ее влияния на скорость
формирования. Модельные расчеты показывают, что картина развивающихся потоков существенно
зависит от распределения нагревания. Так источник в виде плато показывает возможность
образования в свободной атмосфере узкого кольца циклонического ветра, окружающего область
слабых антициклонических движений. Подобное отмечается и в развитии реальных циклонов.
Приведены результаты расчетов, показывающие распад кольцевых вихрей на мезовихри и слияние
последних в один циклон.
Ключевые слова: тропические циклоны, мелкая конвекция, глубокая конвекция
Полный текст

Список литературы:

  1. Покровская И.В., Руткевич П.Б., Шарков Е.А. Сценарный принцип усвоения спутниковой и наземной информации в контексте задач исследования атмосферных катастроф // Исследование Земли из космоса, 2004. № 3. С. 32-42.
  2. Пермяков М.С., Поталова Е.Ю. Условия формирования тропических циклонов в геострофическом потоке // Метеорология и гидрология, 2005. № 12. С.18-27.
  3. Голицын Г.С. Ураганы, полярные и тропические, их энергия и размеры, количественный критерий возникновения // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2008. Т. 44. № 5. С.579-590.
  4. Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные системы атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. С.477-482.
  5. Риль Г. Климат и погода в тропиках. Л.: Гидрометеоиздат, 1984. 606 с.
  6. Козлов В.Ф. Модели топографических вихрей в океане. М.: Наука, 1983. 200 с.
  7. Голицын Г.С. Теория подобия в советских работах по геофизической гидродинамике // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. 1977. Т. 13. № 11. С.1132-1149.
  8. Пермяков М.С. Необходимые условия развития тропического циклона // Метеорология и гидрология, 1992. №7. С.54-60.
  9. Пермяков М.С. Малопараметрическая интегральная модель тропического циклона // Метеорология и гидрология, 1999. № 5. С.16-24.
  10. Sarachik E.S. The Tropical Mixed Layer and Cumulus Parameterization // J. Atmos. Sci. 1974. vol.31. P.2225-2230.
  11. Wu Z. A Shallow CISK, Deep Equilibrium Mechanism for the Interaction between Lage-Scale Convection and Large-Scale Circulation in the Tropics // J. Atmos. Sci. 2003, v. 60. P.377-392.
  12. Lindzen R.S. The Interaction of Waves and Convection in the Tropics // J. Atmos. Sci. 2003. V. 60. P.3009-3020.
  13. Должанский Ф.В., Манин Д.Ю. Влияние турбулентного слоя Экмана на динамику крупномасштабных движений // Доклады РАН, 1992. Т.322. №6. С.1065-1069.
  14. Пермяков М.С. Тропические циклоны: формирование и развитие, взаимодействие с океаном / Автореферат дисс. на соис. уч. ст. д. ф.-м. н. Владивосток. 2007. 36 с.
  15. Manton M.J. Some effects of convection on geostrophic flow // Quart. J. R. Met.Sos. 1985. v. 111. P.173-182.
  16. Tennekes H. Model for the Dynamics of the Inversion Above a Convective Boundary Layer // J. Atmos. Sci.1973. v. 30, P.558-567.
  17. Добрышман Е.М. Динамика экваториальной атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 288 с.
  18. Грей В.М. Генезис и интенсификация тропических циклонов // Интенсивные атмосферные вихри. М.: Мир, 1985. С.10-31.
  19. Kossin J.P., Schubert W.H. Mesovortices, Polygonal Flow Patterns, and Rapid Pressure Falls in Hurricane-Like Vortices // J. Atmos. Sci. 2001. v. 58. З.2196-2209.
  20. Zavala Sanson L., van Heijst G.J.F. Nonlinear Ekman tffects in rotating barotropic flows // J. Fluid Mech. 2000. v. 412. P. 75-91.
  21. Venkatesh T.N. Prediction of tropical cyclone genesis using a vortex merger index // Geophys. Res. Let. 2004. vol. 31. I.04105. doi:10.1029/2003GL019005.
  22. Sokolovskiy S., Kuo Y.-H., Rocken C., Schreiner W.S., Hunt D., Anthes R.A. Monitoring the atmospheric boundary layer by GPS radio occultation // Gerphys. Res. Letters. vol.33. L12813. doi:10.1029/2006GL025955. 2006.
  23. Ahlgrimm M., Randall D. A. Diagnosing Monthly Mean Boundary Layer Properties from Reanalysis Data Using a Bulk Boundary Layer Model // J. Atmos. Sci. 2006. V.63. P.998-1012.