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. 2010. Т.7. №1. С. 29-48

Спутниковые исследования тропического циклогенеза: особенности и достижения современного этапа

Е.А. Шарков 
Институт космических исследований РАН, 117997 Москва, Профсоюзная 84/32
Генерация и эволюция атмосферных катастроф - тропических циклонов - представляет для человечества очень серьезную и пока неразрешенную проблему. В настоящей работе представлен краткий критический анализ существующих физических гипотез и теоретических подходов, на основе которых формулируется целый ряд космических программ по исследованию физических условий генезиса и эволюции тропических циклонов. Отмечены наиболее значимые этапы истории развития научных взглядов и представлений о тропических циклонах, которые нашли впервые свое отражение в материалах Всероссийских открытых конференций «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Проанализированы значение и роль дистанционного (оптического, ИК- и микроволнового) зондирования в эволюции научных взглядов. Подчеркивается принципиальный вклад, который внесли в современное научное понимание проблемы российские исследователи, а также российские разработчики космических миссий и дистанционной аппаратуры в формировании современного научного облика микроволнового дистанционного зондирования «возбужденной» атмосферы. Работа выполнена при поддержке РФФИ (проект № 09-05-01019_а) и программы фундаментальных исследований РАН «Радиоэлектронные методы в исследованиях природной среды и человека» (ОФН-15).
Ключевые слова: тропические циклоны, дистанционное зондирование, локальный и множественный циклогенезы, ионосфера, поверхностная температура океана
Полный текст

Список литературы:

  1. [Анфимов и др., 1995] Анфимов Н.А., Гордеев С.П., Сенкевич В.П., Моисеев С.С., Цибульский Г.А., Шарков Е.А. Проект «Зодиак»: Контактное зондирование кризисных состояний атмосферы с помощью ракетно-космической техники // Исслед. Земли из космоса. 1995. № 2. С.12-21
  2. [Астафьева, Шарков, 2008] Астафьева Н.М., Шарков Е.А. Траектория и эволюция урагана Alberto от тропических до средних и средневысоких широт: спутниковая микроволновая радиометрия // Исслед. Земли из космоса. 2008. № 6. С. 60-66
  3. [Астафьева и др., 1994а] Астафьева Н.М., Покровская И.В., Шарков Е.А. Масштабные свойства глобального тропического циклогенеза // Доклады АН. 1994. Т.337. № 4. С.517-520
  4. [Астафьева и др., 1994б] Астафьева Н.М., Покровская И.В., Шарков Е.А. Иерархическая структура глобального тропического циклогенеза // Исслед. Земли из космоса. 1994. № 2. С. 14-23
  5. [Астафьева и др., 2007а] Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А. Внутри- и межгодовые изменения влагозапаса тропосферы по данным спутникового мониторинга Земли // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 4.Т. 2. М.: Азбука-2000, 2007. С. 20-26
  6. [Астафьева и др., 2007б] Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А. Изучение полярного переноса в атмосфере Земли методами дистанционного зондирования // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 4.Т. 2. М.: Азбука-2000, 2007. С. 27-32
  7. [Балебанов и др., 1996] Балебанов В.М., Моисеев С.С., Шарков Е.А., Лупян Е.А., Калмыков А.И., Забышный А.И., Кузьмин А.К., Смирнов Н.К., Цымбал В.Н., Чиков К.Н. Проект «Геликс»: космический мониторинг системы океан - тропосфера - верхняя атмосфера в условиях крупномасштабного кризисного состояния // Исслед. Земли из космоса. 1996. № 5. С. 126-134
  8. [Барышникова и др., 1989] Барышникова Ю.С., Заславский Г.М., Лупян Е.А., Моисеев С.С., Шарков Е.А. Фрактальная размерность ИК-изображений облачности и свойства турбулентной атмосферы // Исслед. Земли из космоса. 1989. № 1. С. 17-26
  9. [Белецкий и др., 2009] Белецкий А.Б., Михалев А.В., Черниговская М.А., Шарков Е.А., Покровская И.В. Проявления деятельности тропических циклонов в собственном свечении атмосферы на высотах мезосферы-нижняя термосфера в регионе юга Восточной Сибири // «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса: физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов». Сб. научных статей. Выпуск 6. Том II.- М.: ООО «Азбука-2000», 2009. С. 82-88
  10. [Ванина-Дарт, Шарков, 2009] Ванина-Дарт Л.Б., Шарков Е.А. Влияние тропических циклонов на ионосферу и атмосферу в целом как один из наиважнейших составляющих климатических процессов // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 6. Т. 2. М.: Азбука-2000, 2009. С. 269-273
  11. [Ванина-Дарт и др., 2007а] Ванина-Дарт Л.Б, Покровская И.В., Шарков Е.А. Исследование взаимодействия нижней экваториальной ионосферы с тропическими циклонами по данным дистанционного и ракетного зондирования // Исслед. Земли из космоса. 2007. № 2. С. 19-27
  12. [Ванина-Дарт и др., 2007б] Ванина-Дарт Л.Б., Покровская И.В., Шарков Е.А. Отклик экваториальной нижней ионосферы на тропические катастрофы в годы различной солнечной активности // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 4. Т. 2. М.: Азбука-2000, 2007. С. 46-55
  13. [Ванина-Дарт и др., 2008] Ванина-Дарт Л.Б, Покровская И.В., Шарков Е.А. Реакция нижней экваториальной ионосферы на сильные тропосферные возмущения // Геомагнетизм и аэрономия. 2008. Т. 48. № 2. С. 255-260
  14. [Ермаков и др., 2007] Ермаков Д.М., Раев М.Д., Суслов А.И., Шарков Е.А. Электронная база многолетних данных глобального радиотеплового поля Земли в контексте многомасштабного исследования системы океан-атмосфера // Исслед. Земли из космоса. 2007. № 1. С. 7-13
  15. [Зимин и др., 1992] Зимин В.Г., Клепиков И.Н., Лазарев А.А., Моисеев С.С., Семенов С.С., Черный И.В., Шарков Е.А. Исследование крупномасштабных вихревых потоков экологически опасного характера в земной атмосфере // Исслед. Земли из космоса. 1992. № 1. С. 3-10
  16. [Ким и др., 2009] Ким Г.А., Шарков Е.А., Покровская И.В. Эволюция и энергетическая структура тропического циклона Hondo по данным оптико-микроволнового спутникового зондирования // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 6. Т. 2. М.: Азбука-2000, 2009. С. 126-136
  17. [Клепиков и др., 1993] Клепиков И.Н., Покровская И.В., Шарков Е.А. Структура базы данных космических и гидрометеорологических наблюдений мезомасштабных тропических наблюдений // Исслед. Земли из космоса. 1993. № 3. С. 58-65
  18. [Клепиков и др., 1995] Клепиков И.Н., Покровская И.В., Шарков Е.А. Спутниковые и радиодистанционные исследования мезомасштабной атмосферной турбулентности в предтайфунных ситуациях // Исслед. Земли из космоса. 1995. № 3. С. 13-24
  19. [Моисеев и др., 1983а] Моисеев С.С., Сагдеев Р.З., Тур А.В., Хоменко Г.А., Шукуров А.М. Физический механизм усиления вихревых возмущений в атмосфере // Докл. АН СССР. 1983. Т. 273. № 3. С. 549-553
  20. [Моисеев и др., 1983б] Моисеев С.С., Сагдеев Р.З., Тур А.В., Хоменко Г.А., Яновский В.В. Теория возникновения крупномасштабных структур в гидродинамической турбулентности // ЖЭФТ. 1983. Т. 85. № 6. С. 1979-1987
  21. [Покровская, Шарков, 1991] Покровская И.В., Шарков Е.А. Воздействие тропических циклонов на термическую стратификацию тропической атмосферы по данным космического зондирования // Исслед. Земли из космоса. 1991. № 2. С. 85-98
  22. [Покровская, Шарков, 1993а] Покровская И.В., Шарков Е.А. Дистанционные исследования термической стратификации тропической атмосферы в процессе циклогенеза // Исслед. Земли из космоса. 1993. № 1. С. 59-66
  23. [Покровская, Шарков, 1993б] Покровская И.В., Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез как случайный пуассоновский процесс // Докл. АН СССР. 1993. Т. 331. № 5. С. 625-627
  24. [Покровская, Шарков, 1994а] Покровская И.В., Шарков Е.А. Исследование пространственно-очаговой структуры тропического циклогенеза применительно к задачам спутникового мониторинга // Исслед. Земли из космоса. 1994. № 6. С. 3-12
  25. [Покровская, Шарков, 1994б] Покровская И.В., Шарков Е.А. Внутригодовая изменчивость глобального тропического циклогенеза // Метеорология и гидрология. 1994. № 4. С. 20-28
  26. [Покровская, Шарков, 1994в] Покровская И.В., Шарков Е.А. Пуассоновские свойства глобального тропического циклогенеза по спутниковым данным // Исслед. Земли из космоса. 1994. № 2. С. 24-33
  27. [Покровская, Шарков, 1996а] Покровская И.В., Шарков Е.А. Дистанционные исследования пространственных полей влагосодержания в тропической атмосфере в процессе циклогенеза // Исслед. Земли из космоса. 1996. № 6. С. 18-27
  28. [Покровская, Шарков, 1996б] Покровская И.В., Шарков Е.А. Исследование первоначальных форм тропических возмущений Тихоокеанского бассейна по данным дистанционного зондирования // Исслед. Земли из космоса. 1996. № 5. С. 73-84
  29. [Покровская, Шарков, 1996в] Покровская И.В., Шарков Е.А. Исследование временной перемежаемости тропического циклогенеза Тихоокеанского бассейна применительно к задачам спутникового мониторинга // Исслед. Земли из космоса. 1996. № 1. С. 15-25
  30. [Покровская, Шарков, 1996г] Покровская И.В., Шарков Е.А. Межгодовая изменчивость тропического циклогенеза в Тихоокеанском бассейне // Метеорология и гидрология. 1996. № 3. С. 40-49
  31. [Покровская, Шарков, 2001] Покровская И.В., Шарков Е.А. Тропические циклоны и тропические возмущения Мирового океана: хронология и эволюция. Версия 2.1. (1983-2000). М.: Полиграф сервис, 2001. 548 с
  32. [Покровская, Шарков, 2006] Покровская И.В., Шарков Е.А. Тропические циклоны и тропические возмущения Мирового океана: хронология и эволюция. Версия 3.1. (1983-2005). М.: Полиграф сервис, 2006. 728 с
  33. [Покровская и др., 1993] Покровская И.В., Шарков Е.А., Клепиков И.Н., Карасева И.А. Структура базы данных дистанционных наблюдений глобального тропического циклогенеза // Исслед. Земли из космоса. 1993. № 6. С. 57-62
  34. [Покровская и др., 2004] Покровская И.В., Руткевич П.Б., Шарков Е.А. Сценарный принцип усвоения спутниковой и наземной информации в контексте задач исследования атмосферных катастроф // Исслед. Земли из космоса. 2004. № 3. С. 32-42
  35. [Руткевич, Шарков, 2004] Руткевич П.Б., Шарков Е.А. Физический механизм генезиса вихревых возмущений в сжимаемой и насыщенной водяным паром атмосфере: Препринт. Пр-2102. М.: ИКИ РАН, 2004. 11 с
  36. [Черниговская и др., 2008] Черниговская М.А., Шарков Е.А., Куркин В.И., Орлов И.И., Покровская И.В. К Исследования временных вариаций ионосферных параметров в регионе Сибири и Дальнего Востока. // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 5. Т. 1. М.: Азбука-2000, 2008. С. 567-574
  37. [Черниговская и др., 2009] Черниговская М.А., Шарков Е.А., Куркин В.И., Орлов И.И., Покровская И.В. Совместный анализ короткопериодных временных вариаций ионосферных параметров в регионе Сибири и Дальнего Востока процессов тропического циклогенеза // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 6. Т. 2. М.: Азбука-2000, 2009. С. 324-332
  38. [Шарков, 1996] Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез как слабонеравновесная геофизическая система // Исслед. Земли из космоса. 1996. № 6. С. 11-17
  39. [Шарков, 1997] Шарков Е.А. Аэрокосмические исследования тропических циклонов.// Исслед. Земли из космоса. 1997. № 6. C. 87-111
  40. [Шарков, 2005] Шарков Е.А. Радиотепловое аэрокосмическое зондирование Земли: прошлое, настоящее и планы на будущее // Исслед. Земли из космоса. 2005. № 6. С. 75-92
  41. [Шарков, 2009] Шарков Е.А. Интегральный и дифференциальный стохастические режимы генерации тропического циклогенеза к контексте климатических вариаций // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 6. Т. 2. М.: Азбука-2000, 2009. С. 250-258
  42. [Шарков, Покровская, 2008] Шарков Е.А., Покровская И.В. Генезис тропических возмущений в поле поверхностной температуры Мирового океана по данным дистанционных и контактных измерений // Исслед. Земли из космоса. 2006. № 6. С. 3-9
  43. [Шарков, Покровская, 2009] Шарков Е.А., Покровская И.В. Особенности региональных тропических циклогенезов в поле поверхностной температуры Мирового океана по данным дистанционного зондирования // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 6. Т. 2. М.: Азбука-2000, 2009. С. 259-265
  44. [Шарков и др., 2008] Шарков Е.А., Ким Г.А., Покровская И.В. Эволюция и энергетические особенности тропического циклона GONU c использованием метода «слияния» разномасштабных дистанционных данных // Современ. проблемы дистанц. зондирования Земли из космоса: Физ. основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов: Сб. научн. статей. Вып. 5. Т. 1. М.: Азбука-2000, 2008. С. 530-538
  45. [Anfimov et al., 1996] Anfimov N.A., Gordeev S.P., Tsyboulskii G.A., Moiseev S.S., Sharkov E.A. Technique of Balloon Investigations of Tropical Disturbances on the Ballistic Missiles Transportation Base // Advances in Space Research. 1996. V. 17. N. 9. P. 95-98
  46. [Balebanov et al., 1996] Balebanov V.M., Moiseev S.S., Sharkov E.A., Lupian E.A., Kuzmin A.K., Chikov K.N., Smirnov N.K., Zabyshnyi A.I., Kalmykov A.I., Zymbal V.N. Helix Project: Space Monitoring of the Ocean-Troposphere-Upper Atmosphere System under the Large-Scale Hazard's Situations // 31st COSPAR Scientific Assembly: Abstr. England. The University of Birmingham, 1996. P. 42
  47. [Baryshnikova et al., 1989] Baryshnikova Yu.S., Zaslavsky G.M., Lupian E.A., Moiseev S.S., Sharkov E.A. Fractal Analysis of the Pre-Hurricane Atmosphere from Satellite Data // Advances in Space Research. 1989. V. 9. N. 7. P. 405-408
  48. [Rutkevich, 2002] Rutkevich P.B. Convective and rotational instability in moist air // Physica A: Statistical Mechanics and its Applications. 2002. V. 315. N. 1-2. P. 215-221
  49. [Sharkov, 1998] Sharkov E.A. Remote Sensing of Tropical Regions. Chichester; N. Y. etc.: John Wiley and Sons/PRAXIS. 1998. 310 p
  50. [Sharkov, 1999] Sharkov E.A. Evolution of global tropical cyclogenesis: mankind in danger? // PACON 99. Symp. Humanity and the World Ocean: Interdependence at the Dawn of the New Millennium. The Russian Academy of Sciences: Abstr. 1999. P. 244
  51. [Sharkov, 2000] Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis. Berlin; Heidelberg; L.; N. Y. etc.: Springer/PRAXIS, 2000. 361 p
  52. [Sharkov, 2003] Sharkov E.A. Passive Microwave Remote Sensing of the Earth: Physical Foundations. Berlin; Heidelberg; L.; N. Y. etc.: Springer/PRAXIS, 2003. 613 p