Циклонические вихри

Циклоны и циклонические вихри. Нефронтальные циклоны

В настоящее время снимки из космоса стали одним из важнейших источников информации о циклонах и циклонических образованиях в атмосфере [1-10, 14, 16]. Циклоны – это крупномасштабные вихри в атмосфере диаметром в поперечнике от сотен до нескольких тысяч километров с пониженным давлением воздуха в центре. Циклоны возникают из-за вращения Земли на границе атмосферных фронтов, разделяющих холодные и теплые воздушные массы различного географического происхождения, и поэтому они перемещаются преимущественно вдоль атмосферных фронтов с запада на восток. Система ветров в циклоне циркулирует от периферии к центру и направлена против часовой стрелки в Северном полушарии и по часовой стрелке - в Южном, с отклонением к центру циклона в нижних слоях атмосферы из-за убывания давления.

Размеры циклонов над океаном в среднем составляют 1000 км и более. Диаметры глубоких фронтальных циклонов достигают нескольких тысяч километров, а минимальное давление в них – до 950 ГПа. Средняя скорость перемещения циклонов составляет 30-50 км/ч, но иногда может достигать 70-80 км/ч. Наиболее обширные и глубокие циклоны образуются на севере Атлантического океана, в районе Девисова пролива, Исландии и на севере Великобритании, а в Тихом океане – в районе от Камчатки до Аляски. В южном полушарии циклоны возникают в зоне между 55° и 65° ю.ш.

Фронтальные циклоны, как правило, зарождаются в наиболее бароклинных зонах тропосферы – на полярных и арктических фронтах. Цикл развития фронтального циклона включает в себя несколько стадий: стадию волны, молодого, развитого или окклюдирующего, окклюдированного и заполняющего циклона. Соответствующие этим стадиям схемы развития облачных систем на основе анализа спутниковых изображений достаточно подробно описаны в [2, 6, 8-10].

Так как оба атмосферных фронта смыкаются в центре циклона, то между ними располагается область, занятая теплой воздушной массой, так называемый теплый сектор циклона, в остальной части циклона господствует холодная воздушная масса. Достигнув центральной части циклона, холодный воздух поднимается вверх и растекается к периферии, в результате при подъеме воздух расширяется, охлаждается, содержащийся в нем водяной пар сгущается, конденсируется, что приводит к образованию облаков и выпадению осадков. Поэтому в районе прохождения циклона преобладает ненастная, ветреная, пасмурная погода; летом прохладная из-за облачности и дождливая, зимой в основном с оттепелями и снегопадами. Первыми предвестниками приближения циклона служат перистые облака и понижение давления. При прогнозе погоды важно определить, какая часть циклона пройдет через интересующую территорию, так как характер погоды различный в различных частях циклона. Данный вопрос могут решить наблюдения за циклонами из космоса. Противоположность циклона в системе общей циркуляции атмосферы – антициклон с отличным механизмом возникновения.

Различают два основных вида циклонов – внетропические и тропические. В северном полушарии еще выделяют южные циклоны внетропического вида, так они образуются на южной границе умеренных широт и смещаются на северо-восток и восток. Южные циклоны имеют ярко выраженную температурную асимметрию: зимой с ними связаны снегопады и метели, летом – обильные дожди, ливни, грозы. Кроме того, они отличаются колоссальными запасами энергии, поэтому именно с ними связаны наиболее сильные осадки, ветры, грозы, шквалы и другие явления погоды, как на суше, так и на море.

Наиболее репрезентативными характеристиками, позволяющими идентифицировать атмосферные вихри на космических снимках, являются, с одной стороны, облачность, которая быстро реагирует на изменение поля скорости ветра в атмосфере, а с другой – шероховатость поверхности моря, зависящая от скорости ветра. Облачность циклонических образований стоит из облаков преимущественно слоистых форм, которые с течением времени сменяются облачностью кучевых форм.

Облачные системы фронтальных циклонов в различной стадии их развития

В зависимости от особенностей возникновения и развития внетропических циклонов различают фронтальные и нефронтальные (термические и орографические) циклоны [1, 2, 6].

В соответствии с фронтальной природой циклонов выделяют следующие стадии (рис. 1а):

1) фронтальная волна – от первых признаков зарождения циклона на фронте;

2) молодой циклон – оформившийся циклон;

3) развитой циклон – до начала окклюдирования;

4) окклюдирующий и окклюдированный циклон – от начала окклюдирования до исчезновения циклона.

В каждой стадии циклон не только имеет своеобразную трехмерную структуру, но отличается характерным рисунком облачного поля, который отчетливо различается на космических снимках. В процессе развития циклона его облачная система эволюционирует, принимая спиралевидную форму и образуя хорошо выраженный облачный вихрь; такой характерный рисунок облачного поля позволяет провести уточнения термодинамического состояния циклона.

Стадия фронтальной волны. Это одна из скоротечных стадий развития циклона. В тылу волны появляется составляющая ветра, направленная от холодного воздуха к теплому; этот участок фронта становится холодным (рис. 1а-а). Однако развивающийся циклон в стадии волнового возмущения достаточно трудно выявить на космических снимках, т.к. характерные параметры, характеризующие горизонтальный контраст температуры и сдвиг скорости ветра не всегда существуют.

Перестройка термобарического поля сопровождается изменением вертикальных составляющих движения воздуха и соответственно преобразованием фронтальной облачной системы. Облачная полоса, соответствующая фронту, начинает деформироваться, что в первую очередь приводит к расширению облачной зоны. Расширение обычно наблюдается в сторону холодного воздуха. При дальнейшем развитии волны появляется изгиб облачной полосы в сторону холодного воздуха. Искривление у вершины волны сопровождается уплотнением облаков. Наиболее мощная, а на снимках более яркая, светлая облачность располагается непосредственно над вершиной волны (рис. 1а-а), где наиболее интенсивны восходящие движения воздуха. В передней части облачного массива слоистообразные облака приобретают полосную структуру. Облачные полосы совпадают с направлением правого вертикального сдвига ветра в средней атмосфере. В холодном воздухе за сравнительно широкой полосой фронтальной облачности иногда можно наблюдать одну, две или несколько дугообразных облачных полос, как бы повторяющих искривление основной фронтальной полосы.

В теплом воздухе возле фронта относительно мало облаков, но при возникновении волны иногда появляются облачные полосы, вытянутые более или менее по потоку. В том случае, если волна развита слабо и только выражается в искривлении фронта, на космоснимках обычно бывает видно расширение облачной полосы, не сопровождающееся характерным циклоническим изгибом того участка фронтальной облачной полосы, который соответствует холодному фронту тыла волны. Когда волна развита хорошо, у поверхности Земли может быть обнаружена замкнутая изобара и формируется зона осадков. Но такую волну нельзя называть молодым циклоном, поскольку нет еще четко выраженного термического гребня и ложбины, и недостаточно четко прослеживается циркуляция в средней тропосфере. В подобных случаях на космических снимках видно заметное: сужение облачной полосы холодного фронта в области волны. При дальнейшем развитии фронтальная волна превращается в молодой циклон.

Стадия молодого циклона. Эта стадия развития циклонического образования характеризуется появлением вихревой структуры изображения облачной системы. Циклоническая циркуляция усиливается и от поверхности Земли постепенно распространяется вверх. Под влиянием вихревого движения воздуха, которое охватывает нижние слои тропосферы, происходит дальнейшая деформация фронтальной облачной полосы, образуются две облачные спирали, которые сходятся в вершине волны и соответствуют теплому и холодному участкам фронта (рис. 1а-б). Участок холодного фронта вместе с облачной системой прогибается в сторону теплого сектора, а у вершины волны – в сторону холодного воздуха.

Развиваясь, фронтальная волна превращается в молодой циклон. Завихрение потоков в связи с продолжающимся падением давления приводит к дальнейшей деформации фронта и появлению в циклоне хорошо выраженного теплого сектора, ограниченного теплым и холодным фронтами. Адвекция холода распространяется на несколько большую часть циклона, т.к. холодный фронт движется быстрее теплого. На снимках из космоса все более четко становится видна антициклоническая кривизна расширенного участка облачной полосы у вершины волны. Теплому фронту соответствует облачная система из облаков слоистых форм; на переднем крае – перистая облачность. Холодный участок фронта испытывает дальнейшее увеличение циклонического изгиба; здесь формируется в основном кучевообразная облачность.

Облачность молодого циклона имеет полосатое строение и образует облачный вихрь. Центр облачного вихря совпадает с центром циклона в нижних 3 км и располагается в передней части барической ложбины на уровне 500 ГПа [6]. В стадии молодого циклона наиболее мощная облачность наблюдается у вершины еще широкого теплого сектора. Иногда перед теплым фронтом могут появиться узкие гряды более ярких облаков, которые ориентированы параллельно краю фронтальной облачности. Эти гряды свидетельствуют о наличии неустойчивого воздуха перед теплым фронтом, в котором летом могут развиваться кучевообразные облака. В отдельных случаях завихренность облачности в молодом циклоне может прослеживаться довольно слабо. Так как стадия молодого циклона длится недолго, эту облачную систему не всегда удается обнаружить на снимках из космоса.

Стадии развитого, окклюдирующего и окклюдированного циклонов. Эта самая продолжительная по времени стадия развития циклона, так как она охватывает период от начала окклюдирования до исчезновения циклона. На этой стадии развития циклона происходят наиболее существенные изменения в структуре облачности, которые хорошо прослеживаются на снимках из космоса (рис 1б). Поэтому целесообразно рассмотреть характерные признаки облачности окклюдированного циклона на различных этапах анализируемой стадии.

Начало окклюдирования циклона обычно совпадает с моментом его максимального развития. Адвекция холода, постепенно ослабевая, распространяется на большую часть циклона, в то время как адвекция тепла отмечается только в его передней части. Вытеснение теплого воздуха в верхние слои и на периферию и представляет собой процесс окклюдирования. С его началом происходит смыкание облачных систем теплого и холодного фронтов и образование облачной системы фронта окклюзии. Облачная спираль фронта окклюзии удлиняется и переходит в облачную спираль холодного фронта. Облачность теплого фронта частично поглощается облачностью фронта окклюзии, а частично размывается.

Обычно циклон достигает максимального развития с началом окклюдирования (рис. 1а-в). Происходит заметное сужение теплого сектора циклона. На этом этапе развития облачная система циклона приобретает резко выраженную спиралевидную форму. В центральной части происходит смыкание облачных спиралей, связанных с теплым и холодным фронтами, в единую спираль, закручивающуюся к центру циклона (рис. 1а-г).

Часто происходит образование двух облачных спиралей. Эти спирали сходятся к центру циклонической циркуляции на уровне облаков, причем облачная спираль, связанная с холодным фронтом, становится доминирующей. Начинается образование фронта окклюзии, облачность которого представляется в виде двух смыкающихся облачных спиралей. На космических изображениях отчетливо видно уменьшение безоблачного или малооблачного пространства между теплым и холодным фронтами. Сравнительно малооблачная зона прослеживается в тыловой части циклона, здесь интенсивно развиваются гряды кучевообразных облаков.

Характерным индикатором окклюдирующегося циклона является деградирующая облачная полоса, связанная с теплым фронтом; от нее остается лишь небольшой выступ. Широкая облачная полоса - основная облачная спираль циклона – соответствует фронту окклюзии. Эта полоса имеет форму единой спирали с облачной системой холодного фронта. Рядом с облачной полосой очень часто наблюдается безоблачная зона, имеющая вид спирали. Такая структура облачности окклюдирующегося циклона остается устойчивой в течение длительного времени (до 3 суток) (рис. 1а-в,г).

Облачность развитого циклона часто имеет вид дуги, сформированной из кучево-дождевой, кучевой и перистой облачности, которая соответствует холодному, фронту. К фронту со стороны холодного воздуха примыкает широкая безоблачная зона. Почти параллельно может лежать вторая облачная полоса, сформированная в основном кучево-дождевой и перистой облачностью - вторичный фронт. Полосовидная структура слоистообразной облачности характеризует участок теплого фронта. Смыкаясь, они образуют широкую полосу, состоящую из сплошной облачности различных типов, что соответствует фронту окклюзии. Темное пространство между облачными полосами теплого и холодного фронтов – малооблачный теплый сектор циклона. За холодным фронтом могут наблюдаться поля конвективных ячеек. Ячейки состоят из облаков кучевых форм, которые образуются тогда, когда холодный воздух начинает прогреваться от подстилающей поверхности. Образование облаков конвекции свидетельствует о значительной неустойчивости холодного воздуха. Количество и мощность конвективной облачности могут быть различными и зависят от влажности холодного воздуха, степени его устойчивости и состояния подстилающей поверхности.

Для изображения окклюдированного циклона на космических снимках характерно наличие вихревой облачной системы, изолированной от облачных полос, связанных с фронтальными разделами. Облачные спирали в этом случае четко отделяются друг от друга промежутками с почти полным отсутствием облаков. Облачная система, связанная с фронтом окклюзии и холодным фронтом, постепенно деградирует и оттесняется на периферию циклона. В окклюдированном циклоне могут наблюдаться облачные спирали небольших размеров, сформированные из мощных кучевых и кучево-дождевых облаков. Они обычно находятся в тыловой части циклона и наиболее часто наблюдаются в летний период.

При заполнении циклона облачная система, связанная с фронтом окклюзии и холодным фронтом, разрушается. Вокруг центра циклона располагаются облачные спирали небольших размеров, состоящие из мощных кучевых и кучево-дождевых облаков. Область низкого давления, центр которой располагается вблизи фокуса этого вихря, заполняется и может исчезнуть.

Следует заметить, что спиралевидная структура облаков прослеживается со спутников далеко не у всех циклонов. Если наличие облачного вихря в большинстве случаев говорит о присутствии циклона, то совсем не значит, что если нет вихря, то отсутствует циклон. Над однородной поверхностью морей и океанов рисунок облачности в циклоне бывает более четким, чем над сушей, и облачные вихри прослеживаются в виде правильных фигур. Нередко нарушение рассмотренной схемы развития облачной системы циклона бывает связано с изменением условий циркуляции и термического режима в смежных с циклоном барических системах.

Полярными циклонами называют крупно- или мезо- масштабные атмосферные вихри, которые образуются в нижней тропосфере в высоких широтах в зимнее время [5, 15, 17-21]. Наиболее интенсивные полярные циклоны называют арктическими ураганами. Они обычно образуются в высоких широтах (севернее и южнее 60°) в зимнее время в тех случаях, когда холодный и сухой полярный воздух, образующийся над холодными континентами или полями пакового льда, перемещается над относительно теплым морем. При этом развивается конвекция, а ложбина на более высоких уровнях часто способствует образованию циклона. Размеры полярных циклонов значительно меньше фронтальных циклонов и составляют от 200 до 1000 км в диаметре. Развитие полярных циклонов происходит достаточно быстро, обычно в течение нескольких часов (от 6 до 12), а время их существования не превышает трех суток, в связи с чем их прогноз достаточно сложен. В частности, они достаточно регулярно возникают над незамерзающими акваториями Норвежского и Баренцева морей. Полярные циклоны обладают огромной разрушительной силой и приносят плохую погоду: снег, метель и сильный ветер, сила которого часто достигает ураганных значений (до 150-200 км/ч), вызывают штормы в Норвежском и Баренцевом морях, обледенение кораблей и самолетов.

Впервые полярные циклоны были обнаружены над морями и океанами на снимках из космоса в 60-х гг. XXв. Наиболее характерная структура облачности – спирально закрученные вихри (рис. 2-10). Облачность полярных циклонов имеет яркий белый тон изображения, свидетельствующий о достаточно хорошем развитии облаков по вертикали. На космических изображениях он соответствует облакам кучевых и кучево-слоистых форм, у которых имеются перистые вершины. Благодаря космической съемке полярные циклоны были обнаружены в северном полушарии: в Гренландском, Норвежском, Баренцевом, Беринговом и Японском морях, в море Баффина, Девисовом проливе и в заливе Аляска. В южном полушарии – над акваториями, примыкающими к Антарктиде, но здесь они, как правило, менее интенсивны, чем в северном полушарии. В северном полушарии полярные циклоны наблюдаются в период с октября по апрель, причем наиболее часто они возникают в период с декабря по март (рис. 11). Их своевременное обнаружение, изучение характеристик и прогноз представляют одну из важных и нерешенных задач современной науки.

Структура ветра в полярных циклонах достаточно часто хорошо видна на радиолокационных изображениях (рис. 8-10). Кроме того, на таких РЛИ можно увидеть полосы и зоны осадков, зоны усиления и ослабления ветра, границы фронтов и др. детали.

Нефронтальные циклоны. Выделение в отдельную группу облачных систем нефронтальных циклонов связано в первую очередь с особенностями возникновения и эволюции циклонических образований, а вместе с ним и облачной системы. Нефронтальные циклоны возникают преимущественно летом над сушей, или зимой над теплыми морями. Они не связаны с атмосферными фронтами, имеют небольшие горизонтальные размеры и слабо развиты по вертикали. Причиной возникновения термических циклонов является неравномерное нагревание подстилающей поверхности и образование устойчивых местных восходящих движений воздуха над сравнительно большими площадями. Эти циклоны носят название местных или термических. Иногда нефронтальные циклоны возникают в результате искажения воздушного потока в условиях сложного рельефа. Такие циклоны носят название орографических.

Облачные системы местных циклонов. Местные или термические, циклоны представляют собой размытые и неглубокие барические образования с малыми градиентами. Фронты в них отсутствуют. Такие циклоны возникают под непосредственным влиянием температурного режима подстилающей поверхности. Неоднородный прогрев земной и морской поверхностей обусловливает районы, в которых возникают местные циклоны и циклонические вихри. Зимой это открытые моря, окруженные холодной сушей. Наиболее часто это внутренние моря, такие как Средиземное, Черное, Каспийское и др. (рис. 13-20)

Для местных циклонов наиболее характерна облачность конвективных форм. Обычно эти облака слабо развиты по вертикали, но занимают большие районы. На космических снимках скопления облаков наблюдаются в виде небольших вихрей. Часто облачность местных циклонов имеет яркий белый тон изображения, свидетельствующий о достаточно хорошем развитии облаков по вертикали. На космических изображениях он соответствует кучево-дождевым облакам, у которых имеются перистые вершины. В таких случаях над местным циклоном располагается относительно холодный воздух, который обусловливает неустойчивое состояние атмосферы.

Иногда местный циклон приобретает поступательное движение и превращается в обычный подвижный фронтальный циклон. Такая эволюция характерна для циклонов, которые на начальном этапе являются термически симметричными, а затем вследствие изменения циркуляции воздуха в данном районе становятся асимметричными. Подобные циклоны могут образовываться в результате втягивания в циркуляцию циклона или масс более холодного воздуха, или масс более теплого воздуха, или одновременно того и другого из смежных с этим циклоном барических систем, т.е. в системе первичного термического циклона появляются теплый и холодный фронты. Это приводит к тому, что циклон приобретает тенденцию к перемещению, меняется облачный покров циклона: появляются облачные полосы, выбросы перистых облаков, формируется облачный вихрь.

Облачные системы орографических циклонов. Орографические циклоны обычно возникают на подветренных сторонах горных районов (хребтов). Очень часто эти циклонические образования не имеют замкнутой циркуляции, а являются барическими ложбинами с небольшими барическими градиентами. Над морями такие циклоны наблюдаются только тех районах, где море граничит с горным районом, и только при определенном направлении воздушного потока (рис. 12-14). В этих районах при соответствующем направлении ветра создаются благоприятные условия для дивергенции потоков на подветренной стороне горных хребтов. Для орографических циклонов характерна малоподвижность. При смене направления воздушного потока циклоны исчезают, а облачность размывается. Весьма важной особенностью циклонов является отсутствие в их системах фронтов и сопровождающей их облачности. Наиболее характерная структура облачности – облачные вихри или слоистая облачность без четкой структуры [1, 2].

На структуру и вид облачных полос таких циклонов существенное влияние оказывает подстилающая поверхность. В тех случаях, когда облачная полоса находится над поверхностью океана, она имеет правильную форму близкую к классической (рис. 13, 14). Если полоса располагается над акваторией, ограниченной сложным горным рельефом, то ее форма претерпевает значительную деформацию. Исследования показывают, что в ряде районов орографические циклоны могут превращаться во фронтальные циклоны.

---------------------------------

Таким образом, в облачном покрове, регистрируемом на снимках из космоса, можно проследить эволюцию циклонических образований. На основе их анализа были выработаны правила, позволяющие составить прогноз развития и эволюции циклонов. Существенную помощь при анализе эволюции циклонов оказывает последовательность космических снимков в виде фотомонтажей или анимаций. Данные видимого диапазона позволяют увидеть распределение облачности в циклоне, в ИК-диапазоне – температуру вершин облаков, в микроволновом (СВЧ радиометрия) – интегральное содержание водяного пара, интенсивность выпадения осадков и их распределение в пространстве (полосы осадков) и, наконец, данные космической радиолокации и скаттерометрии – поле приводного ветра, границы фронтов, зоны ослабления и усиления ветра.

В настоящее время к видимым и инфракрасным снимкам циклонов добавились микроволновые данные реального времени, а именно: скаттерометров SeaWinds(ИСЗ Quikscat) и ASCAT (ИСЗ METOP-A), СВЧ-радиометров TMIна ИСЗ TRMM (TropicalRainMeasurementMission), SSM/Iи SSM/ISна ИСЗ серии DMSP(DefenseMeteorologicalSatelliteProgram), AMSR (NASA Advanced Microwave Scanning Radiometer) и AMSR-E на ИСЗ ADEOS-2 и Aqua, WindSat (Coriolis) и AMSU-B (NOAA Advanced Microwave Sounding Unit) и многие другие, что позволяет в рамках мультидатчикового подхода одновременно наблюдать три среза явления: облачную систему циклонов (оптические съемки), интенсивность осадков в нем (СВЧ-радиометрия) и поле ветра у поверхности моря (скаттерометрия) [11-13]. Дополнительные возможности для наблюдения циклонов и циклонических образований предоставляет космическая радиолокация широкого обзора (Envisat, Radarsat-2, Sentinel-1 и др.) [7, 11-13], позволяющая увидеть в поле мелкомасштабного волнения полосы и зоны осадков, зоны усиления и ослабления ветра, границы фронтов и др. особенности и детали (рис. 8-10). Наконец, заметим, что методы микроволнового дистанционного зондирования, как пассивные, так и активные, дают прекрасную возможность получения количественных характеристик наблюдаемых явлений, в частности, о поле приводного ветра и его структуре (что основано на зависимости уровня рассеянного СВЧ-сигнала от скорости и направления ветра).

Литература

$11. Герман М.А. Спутниковая метеорология. Л.: Гидрометеоиздат, 1975.

$12. Герман М.А. Космические методы исследования в метеорологии. Л.: Гидрометеоиздат, 1985.

$13. Использование данных о мезомасштабные особенностях облачности в анализе погоды / Амбрози П., Вельтищев Н.Ф., Герц Г. и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.

$14. Кондратьев К.Я., Борисенков Е.П., Морозкин А.А. Практическое использование данных метеорологических спутников. Л.: Гидрометеоиздат, 1966.

$15. Мингалев И.В., Орлов К.Г., Мингалев В.С. Механизм образования полярных циклонов и возможность их прогноза / «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», 2011. 8(1). С. 255-262.

$16. Минина Л.С. Практика нефанализа. Л.: Гидрометеоиздат, 1970.

$17. Радиолокация поверхности Земли из космоса / под ред. С.В. Викторова и Л.М. Митника. Л.: Гидрометеоиздат, 1990.

$18. Руководство по использованию спутниковых данных в анализе и прогнозе погоды / под ред. И.П. Ветлова и Н.Ф. Вельтищева. Л.: Гидрометеоиздат, 1982.

$19. Синоптический анализ снимков облачного покрова, получаемых с ИСЗ / под ред. Т.П. Поповой. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.

$110. Сонечкин Д.М. Метеорологическое дешифрирование космических снимков Земли (количественные методы) // Тр. Гидрометцентра СССР, 1972, вып. 98.

$111. Alpers W., Ivanov A.Yu., Dagestad K.-F. Observation of local wind fields and cyclonic atmospheric eddies over the Eastern Black Sea using Envisat ASAR images / Proceedings of the ESA Living Planet Symposium-2010, 28 June - 2 July 2010, Bergen, Norway (ESA SP-686).

$112. Alpers W., Ivanov A.Yu., Dagestad K.-F. Observation of local wind fields and cyclonic atmospheric eddies over the Eastern Black Sea using Envisat synthetic aperture radar images // Исследование Земли из космоса, 2010. № 5. C. 46–58.

$113. Alpers W., Ivanov A.Yu., Dagestad K.-F.Encounter of foehn wind with an atmospheric eddy over the Black Sea as observed by the synthetic aperture radar onboard the Envisat satellite // Monthly Weather Review, 2011. V. 139. N 12. P. 3992–4000.

$114. Bader M.J., Forbes G.S., Grant J.R., Lilley R.B.E., Waters A.J. Images in weather forecasting: A practical guide for interpreting satellite and radar images. NY: Cambridge University Press, 1995.

$115. Emanuel K.A., Rotunno R. Polar lows as arctic hurricanes // Tellus, 1989. 41A. P. 1-17.

$116. Carr M.W. Weather predicting simplified: How to read weather charts and satellite images. R.R. Donelly, Crawfordsville IN, 1999.

$117. Claud C., Funatsu B.M., Noer G., Chaboureau J.-P. Observation of polar lows by the Advanced Microwave Sounding Unit: potential and limitations // Tellus, 2009. 61(2). P. 264-277.

$118. Mingalev I.V., OrlovK.G., Mingalev V.S. A mechanism of formation of polar cyclones and possibility of their prediction using satellite observations // Cosmic Research, 2012. 50(2). P. 160-169.

$119. Polar Lows: Mesoscale weather systems in the polar regions / Eds. E.A. Rasmussen, J. Turner. Cambridge University Press, 2003.

$120. Tsatsoulis C., Kwok R. Recent advances in the analysis of SAR data of the polar oceans / in: Analysis of SAR Data of the Polar Oceans. Springer-Verlag Berlin/Heidelberg, 1998. P. 3-8.

$121. Zahn M., von Storch H. A long-term climatology of North Atlantic polar lows // Geophys. Res. Lett., 2008. 35. P. L22702.

Рис. 1a. Схема развития облачной системы циклона, возникающего из фронтальной волны. а), А – фронтальная волна; б), В – молодой циклон; в), С – развитой или окллюдирующий циклон; г), D – окллюдированый циклон. 1 – центр циклона у поверхности Земли; 2 – ось струйного течения; 3 – направление переноса холодного воздуха; 4 – направление переноса теплого воздуха (рисунки из [Герман, 1985] и http://www.eumetrain.org/data/2/2/cyclo.htm).

Рис. 1б. Окклюдированный (развитой) циклон над юго-восточной частью ЕТР с хорошо выраженной фронтальной облачностью на оптическом снимке спутника Aqua/MODIS(28.09.2013, 08:40 UTC). © NASAGSFC

Полярные циклоны

Рис. 5. Полярный циклон в северо-западной части Тихого океана на снимке спутника Terra/MODIS(12.12.2002, 00:15 UTC). © NASAGSFC

Рис. 6. Зарождающийся полярный циклон с грибовидным вихрем в центре над Северной Атлантикой на снимке спутника Terra/MODIS(29.04.2009). © NASAGSFC

Рис. 8. Полярный циклон над Карским морем на радиолокационном изображении спутника Radarsat-1 (31.10.2014, 02:48 UTC) (вверху) и на оптическом снимке спутника Terra (31.10.2014, 07:00 UTC) (внизу). © MDA, NASAGSFC, СКАНЭКС

Рис. 9. Полярный циклон над Лабрадорским морем на радиолокационном изображении спутника Radarsat-1 (29.12.1997, 21:00 UTC) (слева) и на квазисинхронном ИК-снимке спутника NOAA(29.12.1997, 21:06 UTC) (справа). © CSA, NOAA

Рис. 10. Полярные циклоны в Лабрадорском море на радиолокационных изображениях спутника Radarsat-1 от 30.01.1997, 28.12.1997, 29.12.1997, 1.01.1998, 15.01.1998 и 13.01.1999 (съемка в режиме ScanSAR; ширина кадра 500 км). © CSA

Рис. 11. Места и время образования полярных циклонов в северной Атлантике (источник: https://www.barentswatch.no/en/Tema/Sea-transport/Weather-and-ice-services/Polare-lavtrykk1/All-about-polar-depressions/) Ó MET/Noer

Местные циклоны и циклонические вихри

Рис. 12. Орографический циклонический вихрь («Каталина») у побережья Калифорнии на снимке спутника Aqua/MODIS(17.02.2013). © NASAGSFC

Рис. 15. «Двухъядерный» циклон над Черным морем на радиолокационном изображении спутника Radarsat-1 (31.01.2009) © MDA, СКАНЭКС

Рис. 16. Орографический циклон, образовавшийся во время боры в Черном море, на радиолокационном изображении спутника Envisat (21.12.2006, 07:36 UTC). © ESA

Рис. 17а. Орографический циклонический вихрь, образовавшийся над юго-восточной частью Черного моря в результате совместного действия местных ветров: затухающей новороссийской боры и колхидского фёна, на радиолокационном изображении спутника Envisat (13.09.2010, 07:32 UTC). © ESA

Рис. 18. Локальный циклон над Средним Каспием на оптическом снимке спутника Aqua/MODIS(28.03.2015, 10:05 UTC); крестиком отмечен центр циклона. © NASAGSFC

Рис. 19. Локальный циклон над Каспийским морем на радиолокационном изображении спутника Radarsat-2 (15.02.2014, 14:30 UTC). Цветными стрелками показано прогнозное поле ветра на 15:00 UTC; крестиком отмечен центр циклонического вихря © MDA, СКАНЭКС

Рис. 20. Циклонического вихрь, образующийся над северной частью Каспийского моря, на радиолокационном изображении спутника Radarsat-2 (28.12.2014, 02:53 UTC). Крестиком отмечен центр вихря. © MDA, СКАНЭКС

Свяжитесь с модераторами для размещения своих материалов:
a.antoniuk@scanex.ru или anataly@scanex.ru