Авторы
Чересов А.А. (1), Червяков М.Ю. (1)
Организации
Саратовский национальный исследовательский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
Сессия
Дистанционное зондирование Земли
Подсекция
Атмосфера
Форма представления
Устный
Научный руководитель
Червяков Максим Юрьевич
Место работы научного руководителя
Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, географический факультет, заведующий кафедрой метеорологии и климатологии
Текст тезисов
Данная работа посвящена изучению мезомасштабных конвективных систем (МКС) и описанию характерных синоптических условий формирования мезомасштабных конвективных комплексов на территории Саратовской области, а также анализ индекса неустойчивости в дни с МКК.
Согласно [4], МКК представляют собой комплекс кучево-дождевых облаков, объединённых общей наковальней почти овальной формы, инфракрасные изображения которой имеют следующие характеристики: площадь более или менее непрерывного облачного покрова с температурой верхней границы ниже -32 ºС составляет не менее 105 км2, а площадь внутреннего района с температурой верхней границы ниже -52 ºС не менее 5104 км2. Указанные размеры сохраняются в течение 6 ч и более.
МКК, имея небольшой период существования, являются трудно прогнозируемым объектом. Обнаруживается такая облачность обычно только с помощью радиолокационных наблюдений или данных метеорологических спутников Земли [1].
Поскольку МКК формируется в результате перегрева отдельных масс воздуха при неустойчивой стратификации атмосферы в её нижних слоях, то над сушей наиболее оптимальные условия для его возникновения создаются в теплую половину года в зонах пониженного давления атмосферы. Скорость восходящих потоков, вертикальная мощность и водность образующегося мезомасштабного конвективного комплекса зависят от степени неустойчивости атмосферы. На этом основаны практически все существующие в настоящее время методы прогноза опасных явлений погоды, обусловленные конвекцией [2, 3].
Поиск и идентификация МКС проводилась с помощью изображений облачного покрова спутника Meteosat-8. В исследовании также были использованы результаты аэрологического зондирования атмосферы для оценки её неустойчивости и приземные синоптические карты за теплый период с 2016 по 2021 годы на территории Саратовской области. Были рассмотрены пять синоптических условий в дни формирования МКК: при возникновении на фронтальных системах мезомасштабные комплексы рассматривались в составе облачности холодного фронта, теплого фронта и фронта окклюзии. На внутримассовых образованиях появление МКК рассматривались в тыловой части облачного вихря и в стадии развития облачного вихря «следа циклона».
Оценка неустойчивости атмосферы в дни с МКК показала, что по принятой классификации индексов неустойчивости, в 59% (LIFT) и в 53% (KIND) случаев атмосферу можно характеризовать как слабо неустойчивую или неустойчивую. При подобном состоянии неустойчивости атмосферы вероятно образование ливней и отдельных гроз по территории.
На основе просмотра штормовых оповещений ОЯ выявлено, что во все дни с наличием МКК была зафиксирована гроза. На основании этого можно сделать вывод, что вне зависимости от синоптических условий образования МКК, будь то фронтальная система или внутримассовая ситуация, при их развитии будут возникать грозовые очаги.
При сопоставлении синоптических ситуаций с возникновением МКК доля их образования на холодном фронте составляет 32,2 % всех событий, а в периоды развития мощных меридиональных переносов эта доля заметно уменьшается.
Процессы, которые формируются в стадии развития облачного вихря «след циклона» вызывают большую опасность, чем процессы, формируемые на фронтальных системах, так как они менее доступны для прогнозирования.
Литература:
[1] Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Милехин О.Е., Соловьев В.И., Успенский А.Б. Использование спутниковых данных ДЗЗ для решения задач гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды // Вопросы электромеханики. Труды ВНИЭМ, 2008. Т. 105. С. 6–16.
[2] Горбатенко В.П., Константинова Д.А., Золотухина О.И., Тунаев Е.Л. Термодинамические условия формирования мезомасштабной конвекции в атмосфере Западной Сибири // Известия ВУЗов. Физика. 2011. Т. 54, № 11. С. 148–155.
[3] Червяков М.Ю. Изменчивость температуры воздуха в городских агломерациях Саратовской области по данным спутникового спектрорадиометра MODIS // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» : Электронный сборник материалов конференции, Москва, 16–20 ноября 2020 года / Институт космических исследований Российской академии наук. – Москва: Институт космических исследований Российской академии наук, 2020. С. 184.
[4]. Maddox R.A. 1980. Mesoscale convective complexes // Bull. Am. Meteorol. Soc., 61. P. 1374-1387.
Согласно [4], МКК представляют собой комплекс кучево-дождевых облаков, объединённых общей наковальней почти овальной формы, инфракрасные изображения которой имеют следующие характеристики: площадь более или менее непрерывного облачного покрова с температурой верхней границы ниже -32 ºС составляет не менее 105 км2, а площадь внутреннего района с температурой верхней границы ниже -52 ºС не менее 5104 км2. Указанные размеры сохраняются в течение 6 ч и более.
МКК, имея небольшой период существования, являются трудно прогнозируемым объектом. Обнаруживается такая облачность обычно только с помощью радиолокационных наблюдений или данных метеорологических спутников Земли [1].
Поскольку МКК формируется в результате перегрева отдельных масс воздуха при неустойчивой стратификации атмосферы в её нижних слоях, то над сушей наиболее оптимальные условия для его возникновения создаются в теплую половину года в зонах пониженного давления атмосферы. Скорость восходящих потоков, вертикальная мощность и водность образующегося мезомасштабного конвективного комплекса зависят от степени неустойчивости атмосферы. На этом основаны практически все существующие в настоящее время методы прогноза опасных явлений погоды, обусловленные конвекцией [2, 3].
Поиск и идентификация МКС проводилась с помощью изображений облачного покрова спутника Meteosat-8. В исследовании также были использованы результаты аэрологического зондирования атмосферы для оценки её неустойчивости и приземные синоптические карты за теплый период с 2016 по 2021 годы на территории Саратовской области. Были рассмотрены пять синоптических условий в дни формирования МКК: при возникновении на фронтальных системах мезомасштабные комплексы рассматривались в составе облачности холодного фронта, теплого фронта и фронта окклюзии. На внутримассовых образованиях появление МКК рассматривались в тыловой части облачного вихря и в стадии развития облачного вихря «следа циклона».
Оценка неустойчивости атмосферы в дни с МКК показала, что по принятой классификации индексов неустойчивости, в 59% (LIFT) и в 53% (KIND) случаев атмосферу можно характеризовать как слабо неустойчивую или неустойчивую. При подобном состоянии неустойчивости атмосферы вероятно образование ливней и отдельных гроз по территории.
На основе просмотра штормовых оповещений ОЯ выявлено, что во все дни с наличием МКК была зафиксирована гроза. На основании этого можно сделать вывод, что вне зависимости от синоптических условий образования МКК, будь то фронтальная система или внутримассовая ситуация, при их развитии будут возникать грозовые очаги.
При сопоставлении синоптических ситуаций с возникновением МКК доля их образования на холодном фронте составляет 32,2 % всех событий, а в периоды развития мощных меридиональных переносов эта доля заметно уменьшается.
Процессы, которые формируются в стадии развития облачного вихря «след циклона» вызывают большую опасность, чем процессы, формируемые на фронтальных системах, так как они менее доступны для прогнозирования.
Литература:
[1] Асмус В.В., Кровотынцев В.А., Милехин О.Е., Соловьев В.И., Успенский А.Б. Использование спутниковых данных ДЗЗ для решения задач гидрометеорологии и мониторинга окружающей среды // Вопросы электромеханики. Труды ВНИЭМ, 2008. Т. 105. С. 6–16.
[2] Горбатенко В.П., Константинова Д.А., Золотухина О.И., Тунаев Е.Л. Термодинамические условия формирования мезомасштабной конвекции в атмосфере Западной Сибири // Известия ВУЗов. Физика. 2011. Т. 54, № 11. С. 148–155.
[3] Червяков М.Ю. Изменчивость температуры воздуха в городских агломерациях Саратовской области по данным спутникового спектрорадиометра MODIS // Материалы 18-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» : Электронный сборник материалов конференции, Москва, 16–20 ноября 2020 года / Институт космических исследований Российской академии наук. – Москва: Институт космических исследований Российской академии наук, 2020. С. 184.
[4]. Maddox R.A. 1980. Mesoscale convective complexes // Bull. Am. Meteorol. Soc., 61. P. 1374-1387.