Спутниковый мониторинг мезомасштабных конвективных систем в Саратовской области

Авторы
Чересов А.А.(1), Червяков М.Ю.(1)
Организации
(1) Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского
Сессия
Дистанционное зондирование Земли
Форма представления
Устный
Место работы научного руководителя
Саратовский национальный исследовательский государственный университет имени Н.Г. Чернышевского, географический факультет, заведующий кафедрой метеорологии и климатологии
Научный руководитель
Червяков Максим Юрьевич
Текст тезисов
Данная работа посвящена изучению мезомасштабных конвективных систем (МКС) и оценка их повторяемости по данным спутникового зондирования. Отдельно анализировались мезомасштабные конвективные комплексы (МКК) и линии шквалов (ЛШ).
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 5104 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].
В качестве материалов для исследования были использованы изображения облачного покрова со спутника Meteosat 8 за теплый период с 2016 по 2020 годы на территории Саратовской области.
Для дифференцирования облачного покрова на территории Саратовской области был выбран период исследования 2016–2020 годы, выделены даты теплого периода года (170 дней в году), что составило 850 снимков облачности, рассмотрены отдельные облачные составляющие МКС, такие как ЛШ и МКК.
Наибольшая повторяемость числа дней с мезомасштабными явлениями с 2016 по 2020 годы за теплый период в Саратовской области наблюдается у МКК и скоплений кучево-дождевых облаков, наименьшую повторяемость имеют ЛШ.
При анализе общих закономерностей распределения повторяемости объектов мезомасштаба, 2016 год выделяется, как год с наибольшей повторяемостью дней с МКК на исследуемой территории. Максимум числа дней с МКК и скоплениями кучево-дождевых облаков составляет 10 дней в 2016 году. Вместе с тем, выделяется 2017 и 2018 год, где отмечается максимум повторяемости числа дней с ЛШ. Их максимальная повторяемость составляет по 2 дня.
МКК достигают своего пика активности в июне, а максимум повторяемости числа дней с ЛШ приходится на май и июль.
Начало развития мезомасштабных явлений приходится в послеполуденное время. Максимальное значение случаев приходится на 15 часов дня (по местному времени UTC+4).
Чаще всего наблюдаются МКК небольших площадей до 12500 км2. Однако фронтальные МКК могут достигать и гораздо больших размеров до 27500 км2.

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.