ЛИДЕР В СФЕРЕ СПУТНИКОВОГО МОНИТОРИНГА
RU EN

Уникальное изображение атмосферного явления над Каспийским морем

10 Октября 2013
Данные ДЗЗ

В ходе планового мониторинга северной части Каспийского моря ИТЦ «СКАНЭКС» принял и обработал уникальное радиолокационное изображение (РЛИ), на котором отобразился проходящий над морем холодный атмосферный фронт. Обнаруженная на снимке со спутника RADARSAT-2, полученном 28 сентября 2013 г. (02:58 UTC/06:58 мск), фронтальная зона ориентирована ЮЗ-СВ и протянулась через северную часть Каспийского моря и смещалась на юго-восток.

Особенностью радиолокационных образов холодных фронтов является сама фронтальная граница, так называемая зона шквалов. На РЛИ она выглядит неровной, «волнистой», состоящей из серии фестонов, что объясняется мезомасштабной конвекцией, формированием облачности вертикального развития и вихреобразованием в нижнем слое атмосферы. Линия холодного фронта осложнена вкраплениями кучевых и кучево-дождевых облаков, которые видны на РЛИ в виде ячеек (врезка на рис. 2). Пространство за фронтом покрыто ветровыми полосами, указывающими на направление ветра (рис. 1, 2). Другими особенностями, характерными для холодных фронтов, являются полосы предфронтальных атмосферных гравитационных волн с гребнями параллельными линии фронта.

Синоптические условия, при которых отмечаются подобные события, в осенний период повторятся достаточно часто. В частности, этому способствовала синоптическая ситуация с глубоким циклоном (986 гПа), располагавшимся над северо-восточной частью Европейской территории России (ЕТР). Его холодный фронт проходил через Русскую равнину по направлению к Черному морю. В ночь с 27 на 28 сентября возникли соответствующие условия, которые способствовали опусканию холодного фронта на юг. По данным наземных метеостанций скорость ветра при прохождении фронта изменилась с 3-5 до 10-12 м/с, отмечались кучево-дождевые облака, ливневые осадки; дневная температура воздуха после прохождения фронта понизилась с 20 до 10°С (аэропорта г. Астрахань). Метеостанция аэропорта г. Махачкала зарегистрировала при прохождении фронта ветер со скоростью 10-12 м/с с порывами до 16-19 м/с; температура воздуха упала с 23 до 15°С. Общее направление ветра сменилось с юго-западного на северное/северо-северо-западное; падение давления составило 12 мм рт. ст. Судя по метеоданным (рис. 3), фронт проходил через Астрахань около 00:00 мск, а через Махачкалу – примерно в 02:15 мск 28.09.2013.

Последующий анализ был дополнен снимками со спутников NOAA-18 (рис. 4), Terra и Aqua (MODIS) (рис. 5а, б). На них хорошо видна широкая облачная полоса, протянувшаяся от центра циклона к Каспийскому морю. С помощью средств Air Resources Laboratory NOAA выполнен реанализ синоптической ситуации, который позволил восстановить поле ветра и давления для данного случая и также убедительно подтвердил факт прохождения холодного фронта. По данным реанализа ветер при прохождении фронта над морем изменился с 2-5 м/с до 12-14 м/с (рис. 6).

Анализ РЛИ позволил оценить скорость движения фронта над морем в 30 км/ч; длина фронта на РЛИ составляет 324 км, ширина полосы шквалов – 1-2 км, причем она уменьшается в направлении СВ–ЮЗ. Вторая полоса усиления ветра до 13-14 м/с (фактически вторичный фронт) находилась на расстоянии 85-90 км от основной линии фронта.

— Космические аппараты с радиолокатором синтезированной аппаратуры позволяют «увидеть» тонкую структуру атмосферных фронтов и фронтальных зон над водными объектами. В большинстве случаев эти особенности фронтов не видны на оптических снимках низкого и среднего разрешения, так как практически всегда маскируются облачностью среднего и верхнего ярусов атмосферы. С научно-практической точки зрения вполне очевидно, что холодные фронты, принося с собой ненастную погоду, практически всегда ухудшают навигационную обстановку, осложняют условия мореплавания и создают определенную опасность функционирования объектов нефтегазового комплекса, которые расположены в море, — говорит Андрей Иванов, ведущий научный сотрудник Института океанологии РАН.

Рис. 1. Радиолокационное изображение со спутника
RADARSAT-2, дата съемки 28.09.2013, 02:58 UTC (06:58 мск). Видно проявление атмосферного фронта. Стрелками показано прогнозное направление и скорость ветра © CSA, ИТЦ «СКАНЭКС»
Рис. 2. Фрагмент снимка со спутника RADARSAT-2, на котором хорошо видна характерная структура атмосферного фронта и фронтальной зоны. На врезке в правом верхнем углу увеличенный фрагмент центрального участка холодного фронта © CSA, ИТЦ «СКАНЭКС»
Рис. 3. Ход метеорологических параметров на метеостанциях в аэропортах г. Астрахань (синий) и г. Махачкала (фиолетовый): (а) атмосферное давление, (б) температура воздуха и (в) скорость ветра. Согласно этим данным фронт прошел Астрахань примерно в 00:00 мск; через Махачкалу – в 02:15 мск 28.09.2013
Рис. 4. Облачная структура фронта на инфракрасном снимке на NOAA-18 от 28.09.2013 в 01:20 UTC (05:20 мск)
Рис. 5. Последовательные оптические снимки спекторадиометров MODIS на спутниках Terra и Aqua, полученные 28.09.2013 (а) в 06:55 UTC (10:55 мск) и (б) в 08:40 UTC (12:40 мск); хорошо видны облачные структуры циклона и холодного фронта
Рис. 6. Результаты моделирования (реанализа) в виде поля ветра, наложенного на поле атмосферного давления для 03:00 UTC 28.09.2013; скорость ветра в узлах (1 узел = 0.55 м/с), звездочкой отмечено положение фронта на РЛИ. Air Resources Laboratory NOAA

 

Все новости
Наверх