Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему

Тропические циклоны: формирование и развитие, взаимодействие с океаном

ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Тропические циклоны: формирование и развитие, взаимодействие с океаном"

□ОЗОБЭТЭВ

_ _ . - на Правах рукописи

Пермяков Михаил Степанович

ТРОПИЧЕСКИЕ ЦИКЛОНЫ ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКЕАНОМ

Специальность 25 00 28 - океанология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Владивосток - 2007

003069796

Работа выпотнеиа в Тихоокеанском океанологическом институте им В И Ильичева ДВО РАН, г Владивосток

Официальные оппоненты доктор физико-математических I аук,

профессор, академик РАН Левин Владимир Алексеевич доктор физико-математических \ аук Нерушев Александр Федорович доктор физико-математических паук, Кошель Константин Валентинович

Ведущая организация Институт физики атмосферы

им А М Обухова РАН, г Москва

Защита состоится 25 мая 2007 года в 14 часов на заседании Диссертационного совета Д 005 017 02 при Тихоокеанском океанологическом институте им В И Ильичева ДВО РАН но адресу 690041, г Втадивосток, ул Балтийская, 43

С диссертацией можно ознакомиться в бибчиотекс Тихоокеанское океанологического института им В И Ильичева ДВО РАН

Автореферат разослан аира я 2007 т

Ученый секретарь

диссертационного совета ,, .

кандидат гео1 рафических наук <?' ~ / Хр шчи» ов Ф Ф

I/

ОКЩАМ ХЛ1'ЛЧТГЛ'ИСТШГА РАБОТЫ

Л|П»Г«Л!.Н«><МЬ те'!!»!

Трош,ч;екие циклоны (ТЦ) относятся к погодным системам синоптического мзсшгрба с циклоническим вращение".; воздуха на нижних уровня* ашосферы ТЦ возникают и развиваются в тропических широтах над океаном и четко рыделяюгеч как отдельные перемещающиеся образования в полах облачности, остра, приземного давления, температуры и влажности воздуха, осадков Подчеркивая их су щественные отличия от циклонов средних шнрог, часто указывают на и> нефронтальное происхождение н зарождение только над океанами, близкую к концентрической форму и относительно малые размеры Во реем дчгпазоче ичтенсивности - от бесформенных облачных схоплений с ветром менее 10 м/с до супер-тайфунов с ветром более 60 м'с - ТЦ постоянно наблюдаются над океаном в тропиках, а отдельные, проход 1 тысячи километров, поднимаются до широт 50-60° с ш, возмущая циркуляцию атмосферы средним широт и оказывая значительное воздействие на Лионское и Скотсю^ моря, воды Курнло-Камчатского района ТЦ являютсч неотъемлемым здечентсч картины общей циркуляции атмосферы, определяя в значительной мере взанчодейстшс ашосферы с океаном и тидролошчеекие характеристики верхних его слоев в районах их перемещения, меридиональный перенос тепла и прра в атмосфере Области зарождения и эволюции ТЦ ограничены примерно паралгечями 35 с ш и 25 ю ш, что составляет более 50% площадь Мирового океан? Это обусловливает важность научных аспектов исследований самих ТЦ и взаимодействие и\ с океаном Значительный материальный ущерб, наносимый при еьгод^ !>' ¡епсиьных ТЦ на побережье, большое глиянче их на хозяйственную деятельность в морях и океанах дегают шхледечаиия ТЦ актуальными с практической точки зрения При этом обычно целью исследований является решение задач прогноза интенсивности и перемещения ураганов и "*а ¡фунов, а тркже вызванных ими возмущений уровня моря, состояни" поверхности, гидрологической структуры верхнич сдоев океана

3

Практическое значение и последние десятилетия вызывают вопросы мся-сгодозой изменчивости числа и интенсивности ТЦ в свчзи с короткопериоцно'" изменчивостью климата [36, 27, 37, 16], при эюч и сами ТЦ рассматриваю тс," кач юмпонента регионального климата [6] Сл>чай тропического шп тогене ¡а на широте 30° ю ш зарегистрированный а южной Атлантике [7], уызш'лзг на возможные изменения в географии районов зарождения ТЦ

Большой научный интерес ТЦ представляют для геофизической гидродинамики, в которой одним из оснорных объектов исследования являются вихревые образован«. г. атмосфере и океане, процесс],! и механизмы их возникновения и зг^о'ноции При этом многие черты ТЦ, а так ке основные физические механизмы, определяющие их структуру и эволюцию, можно найти и в других баричесьпх системах атмосферы и в океанских вихрях Так, но структуре подо^нь'чи ТЦ являются субтропические и зимни? циклоны над океаном, пол^рчьч мсзош:кло1 ы [3, 17, 26, 43], развивающиеся над океаном В локализованных облатн. пубокой конвекиии в океанах и морях развиваются вихревые структуры, с точностью до подобия напоминающие ТЦ [35, 39] Известные в Iеобнзнчсс ой гидродинамике разнообразные эбфетлы вращения «опт проявлял м-ч в ТЦ в более широком диапазоне характерных чисел подобия, чем это обычно принято в приближениях динамики атмосферы и океана

Несмотря на по.'ьт^ссюе и научное значение исследований по ТЦ и большое чисто т-олн, гцчй, в настоящее время отс>1стьуют общепринятые юде^гые обобменн-' данных наблюдений и теоретические концепции во лзглчдах нт мзхйш.з их ^рождения, развития, связи их интенсивности или частоты к. \<т:ч1ч;/ ни ¿ми атмосферы и окезна Эго связано, прежде всего, с тем, что з <рг>, ч/акте« ^ разливаются ТЦ над обширными тропическими район.?»«1 я, норме пло>о освещены метеорочогнчесчими

наблюдения»«» Гол* шое разнообразие самих ТЦ и внешних условий -региона»1 ны < г сшч>гг>есьих, в которых они развиваются, делает

иеучлои швч-ы п кен.щез.чыми эмпирические зависимости или обобщения данных о структур; ТЦ, о фоновых условиях, о предикторах в статистических методах пропала Бо>тьчше число существующих методов прогноза [19] и их рез)дяагь, по; лзивяют, что еше не в полной мере изучены сюдныс и разном?",лтдГчьс физические процессы в ТЦ, а их эмпирическое и теоретическое описание является недостаточно точным дли использования в схемах прогисза и магматических модетах

Дели I! зядтчг »сг.к'чог>;шик

Ш'ль рибогы - изучение основных механизмов формирования и развития ' тропических цикл-шов и чз'иенчивосги верхнего слоя океана и морей, связанной с н* влчжмем Длч этого решались следующие основные задач;«

1 Нссшедоган^е основных физических процессов и условий формирования и ррзьития тропических циклонов,

1 Раэрг^отп малопардчстрическои модели эволюции осеси^мегричного тропического циклона

3 Изучен"; влияния тропических циклонов на кпимлгические хзрак1ер!((тики де^гельього слоя океана и параметризация их взачмодейиви^ с оьеаном в моделях сезонного хода верхнего крззиодноропиого слоя океана,

4 По с\до!ым пщротогнческим данным и данным дистанционны> методов зондирования атмосферы и океана изучить изменчивость верхнего слоя океана при прохо/.дешш тропических циклонов и оценить их вклад в основные хар ¡ктеристики эиерго-массообмена атмосферы и океана

Няучняг ноглпна

Вошедшие ч диссертацию результаты получены ьпереые Новизну полученных гезультглов составляют

- норый ме\анчг< формирования тропических циклонов в результате процессов чгтчон -.онвсчцисй в пограничном слое атмосферы и взаимодействия его с пассатным потоком,

- впервые усторчя формирования и развития тропических циклонов исстедовани к? к услоьи? почгления их структурных признаков - замкнутых циклонических циркуле! ни и ядра теплого воздуха,

-рг!ульгэть1 анализа связи тропического циклогенеза в северо-западной чггти Гихого океана и 'редне месячных харигтеристик атмосферы и океана,

-модель эзо"оцин тропического циклона, в которой его состояние предегавпгстс« ным набором его основных характеристик,

- способ параметризации) эффектов взаимодействия океана и тропических возмушенгй и циклонов в моделях сезонного хода деятельною стоя океана.

-ргзутлоты исследсь1ния 'изменчивости верхнею стоя океана при прохождении троп»1иесклх циклонов по судовым гидрочогическим данным и данным дистанционного зондчропния

На зашнгу выносятся следующие положения и научные выводы

1 Мелка? конвекиия о пограничном слое атмосферы над океаном является одним из осно;«ьр факторов в процесса* формирования тропически? циклонов в раьонач пассатов Высота пограничного слоя и сила инверсии на ею верхней гртицр, скорость фонового крупномасштабного потока и статическая устойчивость атмосферы, пространственный масштаб и интенсивность источника тепп в скоплениях пассатных облаков определяют условия к время фсрмирос ш"ч замкнутые шгктонических циркуляции

2 Условия р-зрипп тропического циклона получены как условия оОргадзания ядра тч-мтс. воздуха Это позволяет сформулировать критерии гтрнтия н соитьошсиич безразмерных термодинамичесьих и дннамичеекз"" параметр-»!,, характеризующих вчажную стратифицированную атмосферу, илтгьснвио^ть и млсштгЛ циклона, его географичек ую широту

3 По лчнч'.'ч з северо-западной части Тихого океана показа чо, что тропические чш почм в большинстве случаев формируются п развиваются при чингматьиих градиентах температуры поверхности океачэ и приземного

давление

5 Рязрабогсна полуэмпирическая модель эволюции тропического циклона с гиннмальчпм числом основных динамически^ переменных -максимальным ьегром, его радиусом и возмущением температуря воздуха в иеыр<г Предчо {аг.)сгс1 подобие попей ветра и температуры, при этом их раднагнше и ееря'чгпьные профили определяют значения интегральных величин, составтяклщ'х эмпирическую основу модели

4 Ча сезонных масштабах тропические циклоны влияют на толщину и температуру п'-ромешакною слоя океана через бочьшие иотоли .энергии ветра на поверхности Предложен способ параметризации тропических циьчонов в л'оделях ссзоньсо хода деятгчьного CJГОЯ океана, основанный на том что они с •эффс!- птностыо, мрисяшей от температуры поверхности, преобразуют потоки скрыт О'о тепла г эчерпно ветра Показано, что тропические циклоны рредставчгюг че.менг отрицательной обратной срязн в системе океан-атмосфера, ограни'-ичая п период прогрева на ~2°С максимальные знрчення темгграг; ры перемешанного слоя и увеличивая почти в двч раза его тол.цину

6 По судовым гидрологическим данным показано, что лслсд» тайфуна в океане молет бьш> теплым Нл масштабах полигоне при прохождении тайфунов теплообмен возрастает не более чем в два раза, но потоки энергии петрл ш поверхности могут превышать более чем на порядок их фоновые ¡качения {Ьченения теплосодержания и потенциальной знерпн'. соизмеримые с полной теплоотдачей н эисргиес ветра на поверхности за время ге.иеГкл зня тейфп'а, прослел;ип',ю1сл только в верхнем перемешанном сдое

7 По дднним дистанционных наблюдений показ то ргшяш.е тропических цичлочо1, на приповерхностный слой океана проявляется в стинсп'чесмтх характеристиках по 5ей - гистограммах, пространственных ьоррелтшюнных функциях и спектрах, степени анизотропии После циклонов в

ходе этих характерней^ отмечаются переходные процессы, особенности которых с^чксгвенно различаются в открытом океане, окраинных \'ор?х и в шельфовых водах

Л')сгог.ср>'(>гть результатов

Обосиочаткнть поношений н выводог работы обусловлена использованием тщетных: в динамике атмосферы и океана теоретических положений метопо" и эмпирических сведений Достоверность ре¡ультагов — в непротироречк^осп1 с1-шествующим представлениям оо объектах

исследования и чан п'м "парных наблюдений

Научная и прзк-шчесь-гч! зчл'пг-юсть работы

Результаты ра^ош могут быть применены и развиты в дальнейших исследованиях 1И, условий и\ зарождения и развития, синоптической изменчиво л и верхнею спея океана и роли при тгом ТЦ, в задачах параметризации влияния гроничеиик циклонов на герхний слой океана в моделях сезонного хода, межюдочой и климатической изменчи"остн океана Выделенные параметр*.' опргделяющне услочия формирования и развития ТЦ, а так же подхода реяли^оранные при построении полу эмпирической иыегралько.) моле л ?ротчош.и циклона, могут иметь практическое значение при рафабот^е меюдов диагностики к прогноза 1Ц В ходе решения задач работы быпч реальзох-рны разнообразные подходы и методы, разработаны алгоритмы и пр01ра«*мм т*. "челенно^о анализа дачных наблюдении, которые могут бигь ьрим^ленп I практических задачах комплексного анализа олечтлогичесг-их и 1С-"ролот ических данных, дачны> дистанционного ■»ондирораннч Р.. " ;: работы вошли р материалы от»етов по темам ФЦП -<Миро"ой с! ел-" / и чо ргду прост гов РФФИ

Arjp.jG tr<im работы и публикации

Результаты работы неоднократно докладывались на конференциях различного уроЕН® VI ме кдународном симпозиуме по тропической метеорологии (Обнинск, Í991), II Китайско-Советском симпозиуме по океаночон'н (Далянь Китай, i 992), VI международном научном симпозиуме WESTP4C (Окинава, Японии, 1998), Международной конференции «Стихия Строитесгво Безопасность» (Владивосток, 1997) «Internationa! symposium on North Pacific transitional arcas» (La Paz, Mexico, 2002), Второй Третьей и Четвертой всероссийских конференциях «Современные пробпемы дистанционного зондирования земли из космоса» (Москва. ИКИ РАН, 2001, 2005, 2006), Всероссийской научной конференции «Сергей Петрович Хромов и синоптическая метсоролопт (Москва, МГУ, 2004) По материалам работы были сделаны доклады на семинарах по нелинейной динамике ТОЙ ДВО РАН и лаборатории соутнш орого мониторинга ИАПУ ДВО РАН В полном объеме работ.; представтялпсь на океанологическом семинаре ТОЙ ДВО РАН

Результаты работы рошли в отчеты по темам ФЦП «Мировой океан», выполняемых в ТОП ДВО РАН, и е отчеты по проектам РФФИ (45-05-15217а, 96-01-00184а, 02-05-6¿27?a, 03-05-65219а, 06-05-64749а), выполненных под ру'ководстгом автора «ли при его участии По теме работы и вопросам, затронутым в ней, опубликована 41 работа, в том числе II ъ рецензируемых научных ¿лриалзл

Личный икл;-д автора

Все положения выносимые на защиту, основаны на р{зульгатах исследований, проведении', непосредственно и лично автором В публ ¡канчях, содер5кагд1г ссногчнс результаты диссертационное p-tôoiu atuopy принателат идеи иссдедовагич, формулировка проблем, постановка затач и интерпретация иолучечичч рьзультаюв Выбор подходов 1 решению (адач, разработка методов и алюритчоп расчетов проведены автором лично

Структур* ?: аСч.с,; диссертации

Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения, списка литературы Обший объем работы составляет 255 стр, включая 63 рисунка, !0 таблиц, список литературы, содержании 357 наименований, из которых 201 -зарубежных аьтород

СОДЕРЖАНИЕ РЛБО ГЫ

Во введении излагаются общие прецпосыжи исследования, обсуждается актуальность темь', формулируются основные цели и задачи исследования, излагаются основные ре<у дьгаты н поло кення, выносимые на защиту

Пергтя глппа ^Результаты исследований ¡ропическнх игкломоо» носит обзорный характер В разделе 1 1 приводятся общче ^ведения о структуре, стадиях ра <вкгия, климатологии ТЦ В раздепе 12 проведен краткий критический обзор имеющихся представ тений о физических процессах в ТЫ и мехаш'лмач их зарождения и развития, взаимодействия с океаном Отмечаются нерочгчные пробчечы и задачи Отмечается, в частности, что отсутствуют обоснованные критерии развития или усиления отдельного ТЦ, учктываюшие б о гьш<,е разгч'образн? как самих тропических возмущений по интенсивности и размера*, та!- я внешних условии Кроме этою, в эмпирических шеледоганнчл., как правило, изучаются условия усиления депрессий и перехода их в стадию шторма, прн этом используются термины 'ЗррсАдение формирован"."') ТЦ, а сами ТЦ определяются как возмущения с ветром более 17 м'с [?3, 31, 34] Однако, учитывая, что деппесе^я с таким ветре" м - это достчс'.'о итенсивный циклон, имеющий устойчивую 4ны"н«чсскук> т.чг)кул»ичк) п этом случае уже нельзя говорить о его з?ргч1де!Л1м или ; а^чоо.'гнчч Зго относится и к анзтизу условий усиления начальп"^ аь, реп ^ р,"чка\ осе<ммметричных моделей, как например, в работах [1 ?]

В настоян ее время перспективы в прогнозе и исследованиях проблем тропическою циклогенеза связываются исключительно с исполыованкем глобальных и региональных моделей высокого разрешения [24, 30] Однако погречтнесш исходных данных, нелинейный и турбузентный характер чодечируемых дплженчй, ограниченная (а часто и неопределенная) точность параметризации мелкомасштабных, конвективных и тепловых процессов, невозможность с полном объеме сопоставить результаты моделирования с наблюдениями с необходимостью приводят к ряду практически важных вопросов Прежде всего, сколько и какие переменные необходимы для описания состояния ГЦ, а также - какая модель оптимальна для его диагностики или прогноза7 Поэтому остается важной задача разработки «минимальных') моделей ТЦ [44] Тем более чте существующие методы диагностики циклонов, основанные на анализе облачных полей, дают лишь некоторые их параметры приводимые обычно в шторч-сводках и характеризующие интенсивность, масштабы области штормовых ветров и перемещение Они имеют большие погрешности и могут не соответствовать реальным ситуациям [12, 13]

До сих пор остается недостаточно надежной в эмпирическом плане и неясной по физическим механизмам упоминаемая многими авторами связь сезонной частоты Ти с такими характеристиками верхнего слоя о:-е.ша, как темпераг\ра и толщина верхнего квазиоднородного слоя или термический потешшхт океана Грея [29, 20] Здесь возникают вопросы если это не просто гесч рлфическии феномен, то на каких пространственно-временных масштабах эта связь с)шилвует (у Грея - это климатический сезон), диагностическая она или мозьег быть «счочьзовача как прогностическая для сезонной частоты или отдельного ТЦ7

Интеьлтное развитие технологий дистанционного зондирования атмосферы и океана [12 13, 22, 32] выдвигает задачи разработки эффективных м'.тотов лнтерпрэтацчи спутниковых активных и пассивных измерений в различных спектральных каналах для диагностики ТЦ и окружающей их

атмосферы, конвективною пограничною слоя в тропиках, изучения р^шичннк аспектов пигние Щ на верхний слои океана и морей

Во второй паве «Энергетика тропических циклонов и малопартмезричссгие модели их эвочюцнн» рассматриваются подходы в моделировании ^залюцкч ТЦ, в которых его состояние опреде гнется небольшим числом основные параметров В разделе 2 1 развивается энергетический подход, в основе которого лежат представления о ТЦ, как о термодинамичес'гой системе, преобразующей тепло конденсации водяного пара в механическую энеопчо движения воздуха Осесиммегричный циклон радиусом Я в атмлсф.рс высотой Н описывается максимальной скоростью тангенциально! о гегр<1 Г, ее радиусом гт и возмущением температуры в центре Т' Исходными являются уравнения баланса полных кинетической энергии

^ р^гАгск и-'омента количества движения Ма = 2к^ ртгсЬ¿2, где /4 = 17-4- р-2 ¡2 - удечьный абсолютный момент количества движения, етатичесюн энергп; воздуха 5 = 2;г£ ^(срТ + g:)ргйгй: области ядра где V-

скорость ветра, р - пл тьост» воздуха, г и : - радиальная и вертикальная I оординатн Дисснпаци" энергии О и момента Да/ определяются трением о поверхность, генерация энергии задается термодинамической формулой С = т?(о) = а(7'Р){б)> т!~аСГ'/Т) коэффициент полезного действия ГЦ как 1еп,тороК машины, ?,~250°К я 7' - осредненные по массе столба атмосферы температура воздуха и ее возмущение в ядре ТЦ, = 2я ^ ^ р()г(1гсЬ -поччач мощность нею1 пика тепла с удельной интенсивностью Q Нагревание воздуха р япрс с?ч \ , тс-- с притоком водяною пара в пограничном сдое (}г, а охлаждение - с ^-'»п, тепла тг.лчм же по массе оттоком воздуха Qu и турбучентчып ною» оч 0 на вертикальной границе ядра на радиусе матсимаш ю:о :сфс >г При заданных радиальных профилях ветра и

возмущения трмп1рл,рг1 все Интиральные характеристики будут функциями

12

параметров состснния К ~ К(У,гт,Г'), Ма = Ма(У,гт,Т'), 5 == Б(У.гт,Т') и др Для вектора состояния Х = (У,гт,7')т получаем систему обыкновенных нелинейны* дифференциальных уравнений, которую можно записать в ьиде

МВ — = <3-/3, (2 1)

Л

где вектср-Фуккшш С - 0(У,гт,Т') и Ь = В(У,гт,Т') - источники и сгоки для еоответстьующнх интегральных величин, а МО = КЮ{\\гт,Т') - матрица производив от К, Ма и по компонентам вектора состоят«! X Приводятся результат численных расчетов, показывающие, что модель воспроизводит некоторые характерные особенности эволюции реальных циклонов

В разделе 2 2 обсулдаготся некоторые особенности энергетики ТЦ Так коэффициент попезчого действия ТЦ как тепловой машины уменьшается в 2-3 раза от депрессии к тайфуну Показано, что это может быть связано с влиянием врашени? воздуха и изменений в горизонтальном распределении источника тепла и возмущений температуры воздуха на генерацию доступной потенциальной энергии (ДПЭ), а эффективность преобразования тепла кочдеиерцни в ДПЭ может уменьшаться при их интенсификации в ~2 раза точько за счет изменения положения зоны интенсивных осадков По оценкам, проведенным в раздече 2 3 , учет горизонтальной изменчивости рачишионного баланса приводит к увеличению генерации ДПЭ в 1,3 - 2,2 раза

В раздече 2 4 з интегральной модели учитываются особенности энергетики ТЦ к наличие в нем вторичной циркуляции Используется уравнение механической энергии — суммы кинетическои К и потенциальной П, связанной с возмущением приземного давления, для которого применяется соотношение градиентного ветра Система (2 1) дополняется урлрченлем сохранение \"ссы гозтуха с циклоне М, а в вектор соггсни.« ьклюшется радиус внешней границы Я Масштабы радиальных скоростей в пограничном слое и в голлдг атмосферы определяются из диагностических соотношений и позволяют рассчитав баланс статической энергии области ядра циклона

Включена гак ле внутренняя диссипация энергии вследствие горизонтального

13

сдвига ветро Cco5pa^eni«' подобия позволяют представить поле ветум в виде v(* z,a,p), где >--r<rm, а~ f i„¡2V и p-gHT'JlTV1 - параметры подобга Использованы линелчке но параметрам подобия соотношения для \(x,z,a,¡3), учитывающие, что попг ветра формируется под влиянием вторичной циркучяцчи и горизонтального градиента температуры, и отражающие такие черты поля ЕСфз ргатышх ТЦ, как области антициклонпчесьих движений в верхних сло«> атмосферы По заданному потк» рассчитываются bi е mnrt тральные величина р системе уравнений Их, чспочьзуя параметры а, р. X - Rjr„ и S-l'/gf!,,, чод-но записать в виде K~KL) К'(а,р,8 X), П = Пп П'(сс,0,Х ) \{ = Мг Aí'(a.S,X), U0--\fBD M'0(a,fl,S,X) и Mf-Mfi М'г{а,р,о,Х) Aía - M0 -r \íf и тд, где подстрочный символ ф)

указыЕяет на ртзчеринп множитель, а (*) отмечает безразмерные функции, конкретный вид лоторых определяйся полем ветра \(х,:,а,Р) При этом ннгегра 1л по вертикагш дают набор констант, а расчет инте! радов по радя&ть'юй ь<'0рд1'ла1е для всех величин в системе уравнений модели сводится к вычислению моментоь различного порядка от заданных функций \'(х), и'(>), Т (х) Эти моменты образует эмпирическую основу модели Результаты чиелениыч эчсперим-мюв, показывают, что модель качественно правильно воснроизчозш основные в мюлюиии реальных ТЦ (рис 1) В связи с

этим обсул чаются гочю^ности использования таких моделей для исследования условий ¿мз-ития и характера эволюции ТЦ а так же в задачах nporiíQía пнтенсччнэсти реальных ТЦ

U третьей ¡v.v 'Л'слоаия развития тропических ш!клонов/> Р'.есматр'паетсч ■> и^чз об условиях чагревачик воздуха в центральной области тропического u«'."v котгрл стедуег из его определения как системы с ядром теплою i л.>у\а в ¡у.ьтр—ьиой области (14]

Рис 1 Эголкишя моделируемого циклона при температура поверхности океана 30ЭС (1 >и 26ЬС (2) и^ - скорость втока в среднем сюе атмосферы

В разлете 3 1 обсуждается роль вторичной циркуляции в процессах нагревания воздуха в центральной области ТЦ Прозодятсл оценки соотношения нагрег^нич теплом конденсации и адиабатического охлалсдения воздуха для юмпозицгониы\ ТЦ, которые позволяют оценить минимальные вяажносзь воз/гу>а у поверхности а0 и температуру поверхности океана (ТПО) Т\, необхоаимые ьля развития ТЦ Так, оценки дают для депрессий цгг22,5 г/кг и 7>27пС, д дпя тайфунов -19 г/кг и />24°С

В раздел? 3 2 рассмотрена простая квазибалансовач (выполнение соо!ношений градиентного ветра) модель осесимметричного ТЦ, позволяющая получить уравнение для вторичной циркуляции, возникающей иод действием стационарного источника тепла С использованием решений дг)я этой модели в разделе 3 3 формулируются условия нагревания в виде соотношений безразмерны^ п 1раметров двух термодинамических, •«ара'-оер^зуюнз.х влажную стратлф|Щнр званную атмосферу, и двух динамнчесчгч опредепечьк размером ядра вихря, его интенсивностью, географической широтой и бароклшшостьго Первый термодинамический параметр у определяет относите тьнуо роль тепла конденсации и адиабатического

охлаждения у=Ьапсгв:Н0, где до - влажное гь в пограничном слое атмосферы, - вертикачьнмЯ грллнгш потенциальной температуры в свободной атмосфере, I - удельна.? теплота конденсации, Я0 - высота однородной атмосферы с приземной плотностью гозлуха р0 Второй параметр е зависит от распределения влажности в толтаг атмосферы £-А{/рпс;0Н0, где М - влагосодержание атмосферы Интенсивность вихря определяют отношение статической устойчивости и инерционной в ядре вихря а=К(/^2У/К)'КтН и параметр бароклннности в~9'''(\Н, равный отношению масштабов горизонтального и вертикального перепадов потенциальной температуры, где У и К - максимум ветра и его радиус. /- параметр Ксриолиса, /V - частота Брента-Вяйсяля, 0' -возмущение температурь: воздуха в центре вихря Для нейтральной кривой у (о), выше которой легчит область нагревания, получено трансцендентное соотношение

* >

где Р(а)~2К.1(т) 1,(зга), К1 (х) и ¡¡(х) - модифицированные функции Бесселя первого порядка Характер срят грттгческих для нагревания параметров ума иллюстрируют неРграль'я'.е кривые у (а) на рис 2 для баротропного и бароклинчого вихрей Для бзрофогаюго вихря существует пороговое значение 7=1 При средних значениях г и максимальном для тропиков у ~2.1 развитие вихря с гепль'м ядром возможно, если он имеет интенсивность шторма Бароклинность сникзет пороховые значения у и е, но приводит к развитию вихрей масштаба сбллкоз

В разделе 3 4 по условиям н?греЕания оцениваются характеристики разпиррюЕчгсся циклоьзз Показано, что критерии развития ч целом отражают известные данные н'.бч'одении

В раздет? 3 5 пригодится результаты анализа связи циклогенеза в тропиках сечеро-западчой части Тихого океана и термодинамических

параметров а'лпсфгры Гистограммы параметра у (рис?) демонстрируют наличие порогочою дал развития ТЦ значения близкого х 1

ть x 32

4,1 ¿8

Обтачн ктастер депрессия

ураган, тайфун

Рис 2 Нейтральные хрчгые длч баротропного /? =0 (пунктир, е =0, 0,35, 0,4, 0,5) и бароклннио.о вихря (сплошные, г=0,4 /? -0,02, 0,04, 0,06, 0,08 0,12, 0,16,0,2)

А

1

^л I

г ----,--.---п-г-я

17 14 16 18 ТЗрМСВ-Н^ '"КЧХЯЧ П'^.Л.пр 1

-1 2 03 4)4 о <4 оз

Рис 3 Гистограммы распределения термодинамического нч;;ам пр^ / и меридионального гпадиенга давления для координат точек х-заро кдечич, о-формиропанич, О-м^кскмальной скорости углубления, е- маг сичхтьноП

интенсивности ТЦ

Пол? у для очч ¡ьнмк месчцзв показывают, что области зарождения и ранштия ТЦ отл1 иены нзел'.'н,.о'' /- 1, а области его больших значений почрь-взюг райочгг высокой ílío^ юстп ТЦ Кроме того, для развитие ТЦ иэедпочтительнн области 'Ч'н:гч?льнь\ пр., ечеых скоростей ветра, грацнечтов ТПО и лзЕленпч (рис 3)

IГа гре.мслпь'т. к^сгглСяк порядка месяца определяющим фактором для частоты ТЦ sp'rtr^i те ^.ература поверхности С ней связаны ст< тпчесчая устойчивость и рл<> чносч:. атмосферы, а ее градиенты р знячитетьной мере определит тюля ьегрг ь р*"~> гсгги-л-льние сдвиги Это приводит к заключению, что герм здл^лмнчелл''' ^олчсгры атмосферы (влажность атмосферы гертлкальчы 1 гр<л'*аг потеьпрзльной температуры) и динамически? (гергикгльный cxbit ; етр >, относительная завихренность) в известном сезонном потенциале теагтчса 1Ц Гр-л могут быть избыго'чшми

В чсгворю1! г»: я г? «Формирование тропических циклоне?» рассмотрены процессы взаимодействия конректнвчого атмосферного погртгичного ело« '\ПС) и фонового геострофического позора, которые могут привести ь фор? чповлгшю ТЦ, как системы замкнутых циркуляции Разгчва^-сч прпдси^ ,с>иы о рочи мелюй главной конзегции р виде скотенпй п.тсэ^ныч об Tit «v-i -»<" vri- м Фа'сгоре формирования 1Ц

В раз"¡si-. 4 1 и0»!4 чрчхыя характеристика структуры атмосферы в jk'Hoi'.t' г,ateйюъ o^e~i'M сухая свободная атмосфера и кокрсктивныи тепчпй и плажнты АПГ, ограниченный инверсией на высоте -15-2 км Инверсии в тропических возмущениях, так и р облзстя '<глазз>-

ypar.j"oc и тайфуноЕ [""Я, "*?]

D рапеч; л Г »русте? модель вз .имодействия конвектншюго

\ПС чыол >ч / ч ' ^ л ¡/г." теплэ q и свободно."« атмосферы с вертикальным г^здпечго»' rK'iüi'V.i ¡г л" т^мперг.туры у при наличии фонового зонального геостро'^п < Ocr'oiíKii'i фз:стором юторый полег привести к

тог.'ик'ггч;, "'с )'>•• ..v.i'f лпр'ул'ции г. модели, является горизэ"тачьнач чеолюро шеек "riu'vv.» ппла o~q(ry) и, кат следствие, гысоты АПС

Л — /-(v,j4 v'o it'io включает уравнения гидростатики, гсостройические соотношение ? ьозмунп^чяг температуры в свободной атмосфсрз, причодяшие 1' г ззчмндьнчм по те и негра, связываются с вертикальными дегтечиями, глг»пк 'Ч)щмч1! при горизонта won изменчивости высоты ЛПС и конвергенции тргн.'т АПС т"\лст ткс JC4 как перемешанный стационарный огмановский ело* с чк-дшамиш ,м зрение'»* на поверхности, высота которого сгячывзется с q - а > V/(трмьросчи а ) и градиентом у соотношением I2 - hi - (2qi'yj, где нгип:„ия nwcoia [40] Масштабы геострофическою гпгокз I

интенсивности Q и p'wepa источника тепла /. времени L Ь оло^дет-но! три параметра за- «чи

*-<>-, б=2к л - hi т.

/¡V Д U3L ) QL

rai i~-}l0j L - ""I'/th, - малый параметр {к2 - число Экчаг а) В ур •имениях дтт ЛИС сохраняется только члены порядка к Рассматривается эволюция полей при вчлю .* кии в момент 7-0 постоянною нагревания При палых ! для функции ' е АПГ (осреднсное по вертикали давчение г \ПС) j/, и в верхнем сл^е (на ibicote 2/i0) ¡¡'2 можно записать

Vt = ~Ул cxtq/2, (4 2)

V2---y* A{dq/Ôy)~BV2q, (43)

где А - pi1 ¡'\yjn и В --aiïi yitj ¡А !р 2) опущено малое слащеное, связанное с возмущенней потока к верхнем слое) Структура (4 2) и (4 3) такова, что при ioiapçn с/(*•,» р гиде, например унимодальной функции, при иеюторых сеошошсни^, параметров долюхио образование 3?m\hvihx линий '~еха. а уелчвн« .»'¡о1 о - натлчне гпперболнчеа их точеь в нолях фунь.мй io Нлр"с4 для г)( х j ) - е\р\-( - 1^ ) j показана кривая /3faK рант >лч»огчач оСлаии

значении г^рмметрог с г»ч.н;> тымн и незамкнутыми линиями гохз р герхнем счое При зддгчно»' t выделяются четыре области параметров с различным рел-rvM I цир ,ул?ц"и отсутствуют, II - возможна тотько в АПС, Ш -

возникает в обоих слоях и IV - только в верхнем слое. Характер образующихся потоков приведен на рис. 5,

Рис. 4. Нейтральные кривые Да) в нижнем (1) и верхнем (2) слое для >/=!

Рис.5. Поля ф\ «к;;Ий токи з потраничном слое (снизу) и в свободной атмосфере (свьрху) при различных сочетаниях « и/) (7 и 0,5; 7 и 1.5: 2 и 4,5).

2 1ыюй толщины А.ПС приводит к снчаони'о пороговых зтсеккЛ и и /?, а »ремя формирования сокращается Взл-но отмети», что врем« вчодчт в юмптексм и В в (4 3), и это позволяет оценит;- времч формн|Ч'РГ'!?и к зависимость его сг других парамегров

В раздет«; 4 3 дл . высоты лПС использовано уравнение перемененного сюч с чигсрснен на рерхчей границе [40] Ь~И01[<д!\, где Л - перепад потечщ'.г» но1 те шсратчра г5 инверсии, е-0,2 - параметр г стечения Параметр >ми тчш ,мн (4 1) в этом случае буду г

2 £ ГЛ а , ц 2/г,ОГ 1 УС

/ л-и / ди е дь

Дл* »прощегч? прпчяю, чго сип инверсии не изменяется, а параметр - коиоычт; [40] В тех ас приближениях, что и (4 2, } 1), в этом с,:, гл< ф^ькциГ1 г о Кг» по гучеиы следующие уравнения

--- -у ■>- ащ14 + а(2д2/8, (4 5)

-—-4 \дд1су>)-ВУ2д, (4 6)

где рг~¡1 и -я/3т]гг' /з, ьо,орые на малых временах ь качественном отношении потоииы ¡4 2) и (13) Это указывает на то, чго " од ель вз1имо1Сисгсч" геострО'Ьического потока н конвективного гогранн-шого слоя ягт'ется Г'остточьо чгрубои» V детали параметризации ЛПС не существенно влияют на .лчелгеннче характеристики Оба варианта модели дают типичную дт'1 тач гччресбразоаания в динамике атмосферы и океана структур) фоновый пот г к и ротчушение

В рс^теи' 4 4 в рлмь.'х предлагаемой модели даете? итперпр^ичч и3"-с1ныч факгои о рг>;му лснияч предшествующих ТЦ Пре>^'е еее> .1 ^плчие об кете!1 паогметрой, разделенных нейтральными гр и.ычи р;>с 4, соогсетс11'.)ст изье:пн>ч и? наблюдений фактам существо-1 дг'л Гари ¡ескь ^ сисге« толью "ропи'^с* ,'ч) в виде приземных и выссш'пх м^лоног, с Ч0 1МНКМ ядром болндая гь которых развиваете в интенсивные ТЦ [11, М, >0]

Благопр.щ >--''. : vi формирования циклона в моделч сн^ыплкнст мг^ь'с, с чсги от п^ока U, н эш объгсняет годовой ход частоты ГЦ -она \«:к<; в т"г' >е-синий период, когда зональные ветр л минимальны

В прок-ике чрмпч _v гик •> с известна, что возмущения, предшествующие TU, возница-'»! nj'/'ол е п ргйонгч. затишья в зоне пассатов Это кг

допо1'"тр»р\ч'Г т" "игр'"г' скорости ветра и мерианочальгого граднеша да^тстч? ? 'ч зч,з;>п"! ТЦ в ссьсро-западнои части Гил ого океана

(рис 3) Ц ,1рм-uvc молили Не« >д п обьпенеп! е «парадоьс4/ ь облачных c.of ленн/х, предп-ч-тумч^к ТЦ, статическая устойчивость выше, чем в безеб.лчно" гл «■дз.-фп < [5, 9, 21] Зависимость параметпа р модели о г ; nor,инвест «1с ; .¡"¡зм г статической устойчивости у верхнего слоя спос(бсгруег циклонической циркупощии в свободной

йтмол} ер: Гг<\<ъ> v ^.лрт-ц в раСоти [10] Наличие областей Еосходгаих BepniKaaf нь \ е модели приводит к появтеНгГ-с относительно

хо1сдны> ебдчст*Л' > С'ободнои атмосфере В св*зи с чь м ебеу^даетсч влняч'*г v.i ьг ю^геьции и формирование ТЦ часто упоминаемых в

чкте(птур2 v'-'cnonjtbo / '«холодны* мезоцн клонов», лхолодных

Fiop/<t-i;rr v Оцг"!ч .*г• ,1-piOi, чы при изменении температуры повер шости or 20 д' 3<""С ур--"-"! "^'"".poaamn ТЦ уменьшаете; ь -6 p"s Это объясняет i "б'Ц'.д о*«»* ф,(> гр ' >i."fifiA переходов возмущений в сфоомнрозагшинся цикл о i {15]

У^йч i^i'.'c ч' у,1 по' ззыеап! что разбивающаяся картина потоков сушесьзе >п "п- г. от ,ц '"грачгт?^иного распределения тгревчния и дай е Ир;? з'тлчч' его п, {vjimnvit, может иметь сто-т н'-чо структуру т^ц,

рас icm с ! сто1');1 - те* в чнде плато (рис б) показывают образование на с, о нр^'^сл/п '."■■л!)" mwi гре узкого кольца циклоническою т>етра, о-'р} y-r^w^f ^ Г'г, at'fHV" ычических дпиА-ения В АПС при этом

чод боч' гс ! 'г, "I п1'Гчс„'п"ЦИ? циклоническая Аналогичную иртиьу

отмечают г 1! ■' т,] _ ПрИ развитии пикт она чатпше давления

"рои"хс 1 п " г"с ■, '-б .-чти я радиусс 4-8° широты, но 'в?кручиваетсч>

только пйр'-'фсрия возмущения внутри - область затишья, где могут наблюдаться ааже знтишклоннческие ветры. Наблюдения тж же показывают, что <<«глзз>; бури может стать различимым задолго до того, как возмущение достигнет интенсивности урагана» [14].

Рис 6.11плх функций тока при / -0.3 в пограничном слое и в свободной атмосфере при функции тока в виде плато радиуса 1. сг- 2, р= 2,

Структура на рис.6 очень близка к структуре вихрей с кольцевыми зонами в поле завихренности, которые череч полигональную структуру - «вихревой кристалл», распадаются на отдельные мезомасштабные з.ихри [8, 33]. Предложенная модель дает один из механизмов образования таких кольцевых вихрей в атмосфере. Для барофопного кольцевого вихря с параметрами близкими к тем, что полечены для поля на рис.б (радиус кольца 200 км, максимум скорости 6 м/с), приводятся результаты расчета временной эволюции, показывающие переход к ■■(вихревому кристаллу», его распад на мезавихри и возможность их слияние и один. Явление дробления тропических облачных систем синоптического масштаба на меэовихри, при объединении которых образуются ТЦ, отмечается в [18], а в [41) возможность слияния наблюдаемых со спутников вихрей в средней атмосфере положено 8 основу метола прогноза формирования ТЦ.

В пягт* ь ,1£ I <*.П,''!>м'-1'н'Г<1ГЕие тропических; цнклочоп с ¿нкгелкным гло£"" 1)».мн?» г?сс"огр-:» один и? механи^мо'. свяч! циклогенеза г тропиках с темпер .т^рой п^ер", '1>сиг и стругпурой деятельного слоя океана на ссонных масш гаоах

б г ^ 1 об "..'сдаются особенности воздействия тропччеа их

циклонов н . ич-зч По* о что вч,.ад ТЦ в климатические оненкн теплового баланса гчсерлю-п; 11сгки сравнительно мал, но их вклад в потоки зч;рпч! встрз д (еинг в дзсятги раз превышать опсюси но среднему

ветру

В р'зтг.л 5 ? -5 '' тише ТЦ на температуру и толшнчу гег>унего (• ■мзиод'ч/Годного -щ» иа1,но1 э) слое изучается в подели сезонного хопа Циклопы в ( "р-дст"^ как элемент обратной связи в системе океан -?гмос]ерг «(„ ю','* и интенсив гост», определяются тсмпературон

моъер'чсс«, а сьо% 1 'V -о оаср:г>ь через потоки энергии ветра влияюг на тотцину и темгерз'ру перемешанного стоя В разделе 5 2 приводятся урав'енит ичигра'чисГ модели дгчтетьчого слоя, включающего тсрс-^ма'Л'чп ело,' с го:го/н,ьо[ по глубине температурой и термоклин Лоток ! ьлл" на и )ь л /'ми расчитываются пс за тайному головому ходу мочи нл< чт:1 {') " об ы ¡носп-5, вторые определяются процессами глч 1 тар'1' го и ло -•начению температуры поверхности /,

Пс.р'чстр.1 ицч" рз следствия тропических циклонов и океана ргсс '.яренз " р'1 г'с.е На сезочнчх масштабах в таяние ТЦ учитывается чесез ы ци,г',о сбитого ^спла ¿Г-/£(7Г,Я'), часть которого с

ю?']\*ч;аче>по ! ' з .внечцнм от температуры поверхности,

греоир оучел з з ^ .1. .1 е. г л иа в циклонах

п, -- к со и:,

где '.д"''-. <.•/,) л , - П,00Г, К(1 <) -ф/н.\иия температуры поверхности Н? Очи гсск1 и д^'чи г ' из, С1 срасти углубления и частоты р!звнваюши;,ся тнхоо „-ГЧ ТЦ, ;.,(!) е виде К(Т ) = [_аи^2(Т1

1Тол"ць s'Oii'irci'. ветра ч модели представляется сумчоч клн\"ш-»чрской н вм'адатц rrvi -- fí„ (П-i- iít </,, LE)

Р f.an've ^ ".риеодятсг результаты численных т'Л^рччеигов, noNaiwa^uiHs; ьлиян»'г ТЦ на годовой ход температуры н толщины nepf менянного ело д^ч рл'юкг Тихого океана 15-25'с ш и 140-160° вд Зксперчускш с глтючеинем п модель параметризации ТЦ щке "í чи f. августе :aiae~Cíi "улевл счорссзь петрг, дают годовой ход ra¡.ijn<u' перемешанного ело i ею теч^рчпры и потоков тепла в период прогрева гораздо б^нже к ниОлюлгсмчи ;p'ic 7) Lsp.íь интенсивности ТЦ и их числа i температурой по'тргвоеи; препятствует ьерегреру перемешанного по» за счет увеличения пого^оч tenia и ьетрогого riepfмешивания Таким о^тстюч, в системе г-тмо'.фе'а оьган ГЦ ч^тяютс- элементом отрицательно» обратил' св«~и Это, рсрэпнс, сражают и климатические значения сезонного ienr:osc о noiei"utana очезн! в paiioi а\ тг'о.шч.и.ого ци^гатенеза [20, 29]

1 : 3 a i 5 ? 3 9 10 ,1 '2 ' 1 3d 5(5 7 8 Ç 'J' i2

Рч: 7 Готовой ход температуры (слега) и толщины 'скроу?^ перемешанного слоя океана Сплошные- с учетом Ш, пуню ив - без ТЦ, точки дачкь; нлг'пдеьий

В мастей 5ллг,е ¡¡¡и> г<-рхнего слоя ¡«ггегл:- ... • а >, \s'v> но

да1 н.1 • судоы ■> t-пр тле гическич съемол исстедуегсч изме чч> .,огть л^^нсго ело? рг,е"ь> -> р.-^оитх прочолмения тайфунов в северо-'гнали- й 'к,!.,;* ¡¡чого океана ;U*inib!e >\г 12 ст^^п^з npeaciaeтены в разделе fi 1 . ъ ¡амеле 6 2 кратко rprtt r.etbi па.спьташтыс методы их обработки

В разделе 6. 3. проводите» анализ изменчивости гидрологической структуры верхнего слоя океана, связанной с прохождением ТЦ 5-tоррис (¡980 г.1, для которого выполнено наибольшее число станций - 210 до и 141 после ТЦ. Максимальные возмущения толщины верхнего квазиоднородного слоя (8КС) 8 значительная отрицательная аномалия ТПО отмечаются в районе, где ТЦ достиг интенсивности тайфуна (рис,8). На большей части акватории в следе температура поверхности повысилась, а максимальные положительные аномалии достигали 2°С, что связывается с выносом дрейфовыми течениями теплых вод из зоны конвергенции Куросио. Меридиональные разрезы показывают довольно пеструю картину возмущений температуры, которые отмечаются до глубин 600 - 1000 м. Для примера на рис,9 показаны структура аномалий температуры вод hi на разрезе вдоль 130 я в.д. В целом «след» ТЦ в верхних 400 м оказался теплым - аномалии теплосодержания здесь положительны.

Рис.8 нома нл; температуры поверхности (слева, "С) и глубины верхнего кбазиоднородного слоя (справа, м) после ТЦ Норрис

2 6

Гис.9. Меридиональный разрез (130 в.д) аномалий температуры поды (°С)

после ТЦ Норрис

В разделе 6.4. данные гидрологических съемок для 5 полигонов используются для оценок характеристик горизонтального обмена и возможного влияния на них возмущений, связанных с ТЦ. Оценки включают - возмущения reo с трофической скорости, йх горизонтальный масштаб, коэффициент обмена [К). Значения К оказались в диапазоне от 1,4' 10'' м2/с в районе (Суросио южнее Японских островов до 5 Í0"1 м3/с восточнее Куросио- Проведено сравнение их с оценками но данным дрифзерных измерений за период 1941-199? гл. {38], В оценках после ТЦ можно отметить тенденцию к снижению коэффициентов обмана. Значимые максимальные изменения К с ~5'Ю3 до -З'Ю1 м^с получены в районе восточнее Куросио после супер-тайфуна Винни.

В разделе 6.5. приведены оценки потоков импульса, тепла, влаги и энергии ветра по судовым гидрометеорологическим данным до и после ТЦ и во время прохождения ТЦ, которые сравниваются со среднемесячными из атласа морской метеорология [25], Результаты показывают, что суммарная теплоотдача но району во время действия тайфуна Норрис превышает п 1.1-1.3 разе. фоновые 'Н'лчеиия, полученные по судовым данным, и a Í.5-LS раз значения из атласа, но потоки энергии ветра* превышают в 6 раз оценки по судовым данным и в 5-7 раз среднемесячные из атласа. По »сем ТЦ рост теплоотдачи был не более чем в 2 раза относительно фононых и среднемесячных, но потоки энергии нетра могут превышать более чем в 30 раз фоиорые и среднемесячные. При этом, например, в ТЦ Норрис изменения

27

теплосодержания л потенциальной энергии, соизмеримые с полной теплоотдачей и энергией ветра на поверхности океана за время воздействия прослеживаются только в верхнем переметанном слое до глубины -75 метров

В седьмой главе «Дистанционные методы в исследованиях тропических цшслоиог. ч их поздействия на океан» обсуждаются некоторые подходы, методы и результаты использования данных дистанционных методов в изучении динамики а вергикалтлюй структуры тропической атмосферы, изменчивости приповерхностного слоя океана и морей при воздействии ТЦ

В разделе 7 1 рассмотрены некоторые алгоритмы восстановления полей ветра по хаотично распределенным спутниковым данным об ^облачном ветре» или ретре в «поле родяиого пара» Реализуются два подхода скалярный, в котором составлягопи? ветра представляются как скалярные, независимые величины, и гидродинамический, где ветер находится из решения уравнений Пуассона для гчхресой и дивергентной составтяющих Используются различные методы аппроксимации на конечных элементах, образуемых г,ри триангуляции области данных Алгоритмы включают процедуры 1еомстриисс*010 анализа р^пределени» данных, оценки качества триангуляции и ее оптимизации, /а очьзчщего контроля», при котором из данных поочередно удаляюгс точки, перос шптрю^ся поля, а в точках данных проводятся оценки разброса Пот азано чю для данных японского геостационарного спутника вМ8-5 оба подхода да от одинаково большие погрешности -15-25%, но гидродинамический метод позволяет сохранять при этом некоторые качественные особеьи- полей Приводятся примеры восстановленных полей ш данных по «облдипчу четр>ч> для северо-западной части Тихого океана при прохо;кдзнии гр гн циклонов Из-за малой плотности даинь!х в

пентратьной об '-с 1И ТЦ, их аееппетричного распределения, ботьшого разброса обчаиро'х мары ров по ■ ертжагш, в целом поля ветра в ГЦ восстанавливались недостаточно точчп д "! оичнек ею характеристик

В разделе 7.2. на примере судовых лидарных измерений в тропиках Индийского океана показаны некоторые эффективные методы анализа структуры пограничного слоя. Границам структурных элементов соответствуют локальные максимумы относительной изменчивости сигналов обратного рассеяния. Они хорошо выделяются и дают надежные оценки высоты инверсии, толщины инверсионного слоя, высоту уровня конденсации даже в условиях сильной зашумленности данных и при малом диапазоне регистрации сигналов. Тонкие детали в структуре проявляются в отклонениях сигнала рассеяния от сглаженного по времени. На рис.10 приведен пример. результатов обработки лидарных сигналов для трехчасового фрагмента в ясную ночь 8,03.03 года, когда в исходных сигналах не просматривались какие либо слои: слеза - после удаления минимального для каждой высоты сигнала, справа - вертикальный профиль изменчивости (гистограмма распределения локальных максимумов па высоте) Максимумы изменчивости четко выделяют уровни -1700 м и -500 м, соответствующие инверсии и уровню конденсации. Эти результаты показывают, 1гто предложенные подходы могут быть применены в перспективных методах анализа данных лидарного зондирования со спутников при диагностике пограничного сдоя атмосферы в тропиках [22).

Высота, к

Рис, 5 Р. Пример обработки данных лидарного зондирования пограничного стоя атмосферы е тропиках Индийского океана

В разделе 7 3 по данным спутникового сканера црэта морской поверхности SeaWiFS (Sea-viewing Vvide Fieki-of-view Sensor) проведен анализ изменчивое! и полей концентрации хлорофилла «ал при прохождении трех тропических шнло"ос г северо-западной части Тихого океана - Цимарон (200!г), Пабук (2001т), Руса (2002 г) Выбор ТЦ и районов ограничивался наличием достаточно кг-личестра данных сканера и возможностью проведения сравнительного анализа потей в окезне и в окраинных морях, в шельфокых водах и в открытой ' гсги »юрой Отклик па тайфуны проявляется в изменениях формы гистограмм гончсграций и пространственных спектров во временном ходе средних зн?чений Посте ТЦ в пространственных спектрах концентрации хлорофилла в диапазоне от 8 до 60 км появляются пики, связанные с инерционными лрчжсникми в приповерхностном слое и наличием зон апг.еллинта и дзунвелчйнгл Показзно, что с течение первой недгли после ТЦ, во всех случаях, нгилюдшся рост средних концентраций, а в течение Бторой они обычно возвращались к невозмущенным значениям Но особенности такого «переходного процесса» существенно зависят от географических условий Так в открытых о,\еяннчесх5>х во № изменения концентрации происходят медленнее, чем на коктнчентагл.чо'1 шельфе, а па шельфе Сахалина по временном ходе наблюдаются колебания

В разделе 7 4 приведены результаты оценок влияния ГЦ на статистические характеристики полей температуры поверхности в Охотском море по данным спутльоч ирии NOAA На рис,11 показан пример изменений во времени гистограмм температуры поверхности и корреляционных эллипсов при про>о>\деж'и ТЦ Руса в 2002 г После циклона проявляется •"ногомодозос.ь тилт^л^м (риз 11,а) Со временем отмечается смещение ¡истограчм и c5w *■ » од n mix, что отражает процессы восстановления полей в вермюм ',по. мор < Рис 11 б демонстрирует изменения в размерах и ориентации юррглчц;;о»'Нм\. эллипсов и указывает на увеличение масштабов неоднороцностей и ¡нменениз их ориентации, определяемой скоростью и направлением дрейфеч i\ течений

б)

О Dt 1

! —ч

о

ü 0"3

5 ! : о о? - J

и £

2 0 51 —

I —— ¿ ! "» L М

■St

у, кг*

Рчс I i Гногегрягмы температуры поверхности и корреляциониле > ыипси до

«после ТЦРуса 2002 г

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ Основны-- результаты изучения физических механшмо' фермировачия и развит,!/, iponí'bücv.x шпионов, их взаимодействия с очечном, полученные в работе с |iup«y.3Hpowub в .Заключении

! r<ijpr5oiaiM иолу3>íлирическая модель эволюции оссчмметри шого циклона г которой дгнзмичеслнми переменными ттлзтот:^ wpv ."м&'ч.ныи ветер, его ралнус и гнззмушенне температуры воздуха р центрально? сотал-и, а исодными уравнениями служат уравнения интегрального баланса механической зьертпи и абсолютного момента количества двилепи« шм tyxa и уравнение б-тнеа тепла об засти ядра циклона Для представления структуры ц«1Члокг. иснользуютс« соображения подобия полей гетра н гечпердт\ры При окончатезьнон формулировке уравнений модели используются Geys^^pHite интегрг'nHtГ'сличгчь', зависящие от Лункций, описн.зак'чш р< • < иную и вгрпч,а.1ьную езтмуру циклона и параметров нодоо^ Рнч сссгчлгки эмпирическую основу ■.•-,< и могут быть, в принципе, энр^де-сны по дчнчьм наблюдении Результаты чпетенных расчетов покад,?'ин л, что модель восчро*. 'возит характерные особенности эволюции реальных пья. о ю1

2 Проанализированы условия развития ТЦ, как условия образования ядра теплого воздуха в иен тральной области циклона Выделены безразмерные термодинамические и динамические параметры, определяющие эти условия и характеризующие влалную стратифицированную атмосферу, интенсивность и масштаб ТЦ, его географическую широту С использованием модели квазибалансного вихря установлен характер связи параметров в условии повышения температуры воздуха в его ядре

3 Предложен механизм мелкой конвекции формирования тропических циклонов при взаимодействии крупномасштабного фонового потока в районе пассатов и конвективного пограничного слоя атмосферы, в котором выделяется тепло в скоплениях пассатных кучевых облаков Построена простая двухслойная модель, включающая свободную атмосферу с геострофическим потоком и перемешанный конвективный пограничный спой с локализованным в нем источником тета заданной интенсивности и масштаба Показана возможность образования замкнутых циклонических циркуляции в пограничном слое и выше него Условия появления таких циркуляции в модели изучаются как условия формирования тропических циклонов и определяются соотношением трех безр.'»мерных параметров, характеризующих атмосферу, фоновый поток и конвективный пограничный слой Показано, что важными факторами формирования циклона являются характеристики пограничного слоя - его высота и сила инвер.ии, а также скорость фонового потока в районах пассатов

4 Показано что ча сезонных масштабах тропические циклоны влияют на толщину и темпер '.гугу перемешанного слоя океана через связанные с ними бочыинс по!окн эи"рлн1 ветра на поверхности. Предложена параметризация взаимодействия гр^ы ¡ео их циклонов и океана в модечях сезонного хода деятельного ело? г.! еанз ос тьанная на том, что циклоны с эффективностью, зависящей ог тстератури поверхности, преобразуют потоки скрытою тепла в энергию ветра В рэчона^ апилного циклогенеза это приводят в г/ериоц прогрева к у «еличечи.о почти в два раза минимальной толщины перемешанною

слоя и к снижению на ~2°С его максимальных температур Таким образом, троннчеа-ие цш-д^ны представляют элемент отрицательной обратной связи в системе о! сан-атмосфера ограничивая температуру поверхности океана

5 По данным судовых гидрологических съемок проанализирована изменчивость верхнего слоя океана при прохождении тайфуноа Получены опенки характеристик горизоэтального турбулентного обмена - средних возмущений скорости геострофических течений, их пространственных масштабов и коэффициентов обмена Показано, что характеристики турбулентного обмена сущестгенно зависят от структуры фановых потоков и их изменчивость может быть связана с влиянием тропических циклонов, отмечается тенденция снижения коэффициента обмена посте тайфунов Показано, что после прохождения тайфунов возможно повышение температуры воды, как в случае ТЦ Норрис

6 По судовым данным проведены оценки характеристик взаимодействия атмосферы и океана в областях влияния тропических циклонов и сравнение их со среднемесячными Показано, что наиболее значимый вклад циклоны дают в потоки механической энергии ветра, которые могут превышать более чем в 30 раз фоновые значения, оцененные по судовым данным, и среднемесячные Изменения зчер1етичгскич характеристик верхнего слоя океана тешюсодержант и потенциальной энергии, соизмеримые с полной теплоотдачей и энергией ветра на поверхности океана за время воздействия циклона, прослеживаются только в верхнем перемешанном слое, до глубины -75 метров

7 По данным дистанционных наблюдений проведен анализ изменчивости полей концеттраини >лорофихча <<а» и температуры поверхности в следе тайфунов в северо-гападнои части Тихого океана Показано, что слияние тропических тинло'юъ проявляется в статистически ч характеристиках уклонных поте"! - гистограммах, пространственных корреляционных функциях и спектрах, степени анизотропии После циклонов в ходе этих характеристик отмечаются переходные процессы, особенности которых

существенно зависят от географических условий в открытых океанических водах изменения происходят медленнее, чем на континентальном шельфе, а на шельфе Сахалича со рременном ходе наблюдаются колебания Изменения корреляционных эллипсов после тайфунов указывают на увеличение масштабов неод"ороткостей и изменения в их ориентации, определяемой скоростью и направлением дрейфовых течении

СПИСОК ПУБЛИКАЦИЙ НО ТЕМЕ РАБОТЫ

1 Пьрмьков M С О расчете балла юивективной облачности // В кн Математическое моделирочгние ь^к.отр ,1 oS^ieii циркуляции атмосферы Владивосток 1980 С 48-52

2 IlejîMWOB___\!С, Орсшко А П Параметризация меридионального

чалрогур Су и'пч ого переноса тепла и в таги в атмосфере // В кь «Математическое моделирог.,пше к. H«3id и обшей пирсуляции атмосферы» Владиюсток 19S0 С 40-47

3 Шр*Шьрн_М_С Прот?ео" С II 05 усдовиях развития тропических циклонов//АН СССР ДВНЦ Гихпохеан океалотог нн-г Владивосток 1984 15 с Деп в ВИНИТИ 17 0S 81, N58«!

4 Hepv""Qg M С, Протасов С H Интегральная модель эволюции тропического циклона // АН СССР ДВНЦ Тихоокеан океагодог ин-т Владивосток 1984 16 с Деп р ВИНИТИ i OS 84 N5582

5 ПсЕМ2.хоз_ М_С, Протасов С H Малопараметрическая моде 1ь тропического циклона // Отеаио югн-лские исследования в Тихом океане Владивосток ДВНЦ АН СССР 1985 С 97-105

6 ПерЛ'ям)а_\!__С, Пр^га'ор С H Иьтегральчая модедь тропического циклона // Э itprcr 'ссчте р. ур ы и мергообчгн в олеале Владивосток ДВНЦ АН СССР 1«85 С 76-80

? IlSCiiAi-OJLM С > Грэт.соп СИ Х'счовия образования теплого ядра тропического

цимо'3 ' MeivXinj ют, ч v птдрд югия 1985 №10 С 52-58 S Ки нматоч RM, „> , Протасов СН, Бордачоп MB Формирование

верхнего nep-Wioa1. ок> < доч в "»квагориальной часп* океана Ч Механизмы генерации "ет омасе^бнол турбулентности в океане Тезисы дома год 2-го

Всесоюзного си'чкнчума Калининфад 1985 С 52-53

9 ЕкйУ£М?2^11 Протасов С И А ктшю метрические измерения // Гнаротошчсскье и метеорот.чиччские наблюдения в районе Сейшельских и Амираптскич островов Пплрчш ЮН ДВНИ АН СССР 1986 С 12-18

Ю ОеГ/М?>_от>__М(, Протасов СН Составляющие теплового Сатанса и готоки

ичтульса 1'с. поверхности океана // Гидрологические и метеорологические наблюдения г раьо«е Сьйшетьских и Амирантских островов Препринт ТОЙ ДВНЦ АН СССР 1986 С 3-11

И Пер_мям>г_М_С , Федоров БЗ Аналитическое представтение поля тапгенцначьного гетра в тропически цьь юнех вне пограничного слоя // АН СССР ДВНЦ Тихоокеан океачотог ин-т Вииьосгои 1987 11 с Деп в ВИНИГИ 11 05 87 №3383

12 Пермяков МС Развитие тропических циклонов и их втияние на сезонные характеристики деятельного ело? океана дисс канд физ-мэт наук 11 00 03 Влздивосгп» 198° 150 с

Ъ Протасов СН, Перчякоч М С Об условиях развития тропических цик юное // Тезисы док>тг<доч Пятый международный симпозиум по тропической метеорологии Обнинск 1991 С 52

14 Протасов СН, Н?'1У!якоч_М С О генерации доступной нотенцгапьиой ч-ер^ии в тропических циклов г.*/ Гезиеы докладов Пятый мелдународный симпозиум по грапччсскоп м^корсогиг Обнинск 1991 С 106

15 Про1?сов СН Псрмяов_МС Малопараметрическая ичтефалымя модеть

эвотгошш тропического циклона // Тезисы докладов Пятый международный симпозиум по тропической метеорологии Обнинск 1991 С 26

16 Пермяков М С Необходимые усчовия развития тропического циклона // Метеорология и гидротоги" 1992 Лн7 С 54-60

17 Пдмч/о?__МС Протасов СН Втияние тропических наклонов на сезонные \jpaicepi стн''Я ^ечтслыиотос^ч отечна//Океаночогия 1995 135 №2 С 194-201

18 Акте^л ЛИ ГяУкт» 3'), П^чякоМи С1, Гуиегтиовса П П Опьч ц.'чгче'ч.^чо сиупвкр-ют) монтг ррин-а фопичесгатх циклонов // Между р ^ун.м ксч'.|:рлщич «Схимо С'роит!"ьслчо Ы.»1г ас оегь» Владивосток 8-12 сечтябр! ¡<>97 г Сб докл Владек'сгос ДВГТУ 1997 С 1 ¡7-120

19 Пепчякор М С По 1> эмпирические методы в диапюстике и прогнозе тропических ииклочо» // Мскд\ 1мродг'чя ко! ферешшя «Стихия Строитетьство Ьг^оьасость»

35

Владивостот ?-12 соит«брч 1097 г Сб докл Владивосток ДВГТУ 1997 С 178175

20 1 архива! И, Аппроксимация вертикальные профилей гидрологических элементов а ллгол.агощ, гчч сплайнами Н Информатика и моделирование в счеояологических исседо-и лпх Влиивосток Дальнаухт. 1999 С 112-120

21 Пермяков М С, Та^хоча ТИ Метод построения осредьеиных профилей гидрологических хЕ-р^тгрисакк И Информатика и моделирование в оьезноюимоских йен едовапиях Владивосток Дальнаука.1999 С 121-130

22 Пермяков \1 С Попу эмпирическая интегральная модель эволюции тропического циклона/'Метсорнлогил и ппроло!ич 1999 Л*з4 с\6-'>4

23 Пермяков М С Полузччпрчческие методы в диагностике и прогнозе тропических циклопов // Молдународный симпозиум '(Сознание и наука взгляд в будущее» Владивосток ДВ1 Г\ 2000 С 65-76

21 Букин О А , Павлов Л Н и др Использование пассивно-активных

методик оптнчесюго зондирования для измерзши структурных особенностей распре ^с тения блоопгшеекич характеристик в верхнем слое океана // Оптика атмосферы и океана 2000 I 13 X» 9 С 847-855

25 Тархова 1 И, С К во;;росу о мелкомасштабном взаимодействии ятмосферы и скесм в области тропических циклонов // Океанологические ио-лсдсрлния Вллтосю« Да'ьнауг? 2002 С 28-36

26 1ар\огг ТИ, Пер , Сергиенко А С Некоторые особенности мелю\'пснпго1кп в хин ог, йствня атмосферы и океана в об1?сти тропических циклонов /' Метеоров зпп и гидро югиг 2002 .4211 С 60-6"'

27 Долшх ГН, Нозотрчсов В В, Пермяков М С Особенности сверх -низ соч.'стогиь'ь К|'рЗ"И|,ор,адонн..'Х деформаций земной коры побережья Японец, го »юр. пп:л гиг,, Гш // Докл АН 2003 Т389 №4 С 512-534

28 Ново1р?роь ВВ, __М_С Сверхнизкочастотные квазиинерционные

деформ <ц"1' "-ерч побрреуья Японскою моря // Вул<ачолоп<я и

сейсмологе" >2 С "'2-78

29 ПудД'Кг,г! И Г , П', 1.1 у,"г 1 Ю Условия формирования тропичес^х циклонов в геестро^ ■ ом " " С 'горни1' тезисов Всероссийской научной конференции «Ссрич: Петров ч и синоптическая метеоро гогиял М МГУ 2004 С 53

30 Аьмап'.^н Д , Ьум'" О А, Пермяков М С Оценки воздействия тропических

36

in рг~предслечие концентрации хлорофилла и нсоторых районах Ts хогг океа"с" / Современные пробтечы дистанционного зондирован!»? Земли из к осмоса Со на vi, ст 1 И М "GRANP poiygraph" 2005 С 64-6«

31 А'смайкин ДА, Салю* ПА и др Влияние тайфунов на поля юнцснтгйочи 'ч орофилла «а> по данным сканера цвета морской воды ^eaWiFs /•' Исследораш'с земти из космоса 2005 № 5 С 56-62

32 Пе^м-у-ов__М(\, Маликова НП, Потапова ЕЮ, Tapwa ТИ Связь

тсрмолк1;ам11"гс\п\ параметров атмосферы с циклогенезом в тропических широтах севгро зл\\джп "опи Ь'хого океана// Метеорология и гндроло-ич 2005 ЛЬ2 С 61-67

33 Пфм^ог_\[С, Ilorawsi Ь Ю Условия формирования iporm ссш< циклонов в геосгройьч^комлоточе '/ Метеорология и шдротогия 2005 №32 С 18-27 LliE'itQ?.- У Г. Тархогв ТИ, Сергиенко АС Опенка юр/ном^льных

фндиешеч Tvp6y,i'iHTi>oio обмена в северо-западной части Тихого Океана // Этемропныи лурпал "Исследовано в России" 2005 №82 С 861-870

35 Пда1ч_ков_М_С, Тулсгочовец ВП, Маликова НП Обьечгнвнь.й анализ полей «облачного ветрам ,'/ Сс ременные проблемы дистанционно!о ¿оптирования Земли из космоса Сб нзуч ст ТП М GRANP polygraph 2005 С 36-41

36 Пед"г^п__М С.! Пошюва ЕЮ, Маликова НП Усчовня формирования 1ропччсскич ци^тпнов v возможности их диагностики дистанционными методами // Современные проб 1е\;ы дистанционного зондирования Земти из космоса М ИКИ РАН, CD-ROM 2006 С 129

3" Protaiov SN, Interaction of Iropical Cyclones W.tn '\cti\e Ocean

Layer in Seasonal lime Scale // The Second China- Russia Joint Oceanographic symposium August 27-29 1992 Dalian, China 1992 p 49

38 Permip'v'A M S Protaso\ SN Cffect of tropica! cyclones on tin seasonal chfrpctens'ic of the active layer /, Ocennology 1995 v 35 №2 p 142-185

39 Pemi\ako-v \j_S , FVAri О Major A "V etal Statistical featu'c of ьо^е diMnl ution of chlorcph>'! m tne South Pacific using SeaWiFS da*, and spipbomc 'aser fluorop-'eter nvasu-emen's /<' Proceedings of SPiF 2001 № 4154-27 p Ш-192

40 i arkho\ i J I, Sergey onto A S , Ptrrmako\ M S The thermal Irate features of tiopical cyclones of 'be Northwest Pacific in the area with convergence ai'd divt;r£ence /ones /V !n'e..ution?J s>mpo4UT oa North Pacific transitional areas La Par, Mexico April 2337

25, 2002 р ¡8

41 ÎKip А Ч Регт.ус,Ур\ M s . Bukin О А , Pavlov AN Mayor A Y La^er observations ofnocîumai boundjiy ley us H Proceedings ofSPIE 2005 \ 3S51 p 194-198

1 Jj'IT ИРОВA ЧНA Я ЛИТЕРА ТУ PA

I Арсеньев С A , ГуЧ-рь A !0 Нчхолаевасий В И Самоорганизация торнлло и \р-та>'ОБ в атмосферных течеч с мс'рмасшлабныун вихрами // Дог л А.Н 200 Î Т 3% №4 С 541-46

I БгалзоВН, 4ефрч"чСГ Дрсоиглтивно цечтробсжнат иеустогпирэсп гропнлесккх Biirfvinei'îiP I1 F<i"iCfi пая стадия разп1лнч гроттесм.х циклонов II Изв РАН ФАО 2005 Т 41 С 593-6(4

3 Го шцьы Г С Статейка и тер. этика тропических циклонов/7 Дочл Р\Н 1°°7 Т 354 К» 4 С 535-Я8

4 Гпей В M Генсл» ., и iitiTei'Cî'^iiXtimw тропически* цикючов '/ Итенсигшые а-чосферниееихси M Мир 1985 С 10—31

5 Добрн'ЛУЛ» F M Диьами) а ^влориальиой атмосферы Л Гилро геткздаг I9S0 2S8 с

6 Добрчшгмзн ЕМ Малагоьа ME Таифуни как активам составляющая регионального климата '' Метеорологи*" гидрология 2004 h? 6 С 49-58

7 Иванщзе Тт , Мзч^ов' ME, Бере«иая ТВ О случае тропч"е*,кого циклогенеза в ЮК1ЮР Ат^литиче /, Изг РАН Ф\0 2005 1 41 №5 С 717-720

S Козлов В Ф, Ma лрзч Р Г Мол'мирокаг'ис неустойчивости осесичметгя'чньл мг<реЕых шнуров с пс^ошмо метода чонтурной диьамики II Изв АН СССР МЖ1 1935 №1 С 33-39

9 Малкуе ДС Сотрем-urn ; развитие исследовании проникающей юнвекнии :: ич сримел'-ние , с.иппч кучсло-дс* t.piix облаков /' Динамика »учевих об та.,оз Пол ред ЧЭ Ащррсон" M Мир ¡964 С 06-123

10 Матвеев ЛТ, Сотютеько С Л Двухмерная шдролнначичсскал vcueib процессов вихрсо^разози'мч p 6?po'wi4i.ioF атмосфере//И^в РАН Ф ЧО 1991 Т 30 jYii С 437442

II МонкнАС Пргггоз гсо„и ч? < згдазд физики M Наука 1969 184 с

12 Иерушев A Ф D 4.virHoi »cm! средних характеристик по >я скорости призоднэго ветра в з"1! г.. диорг? îpor гче in ш'лгороч го дачным радиометра SSfvVi И Исследование Зем ы m космоса 2002 V. 4 С "0-78

П Нерушев А Ф Воыеногп с тггенсивш ¡> атчосфергмч ви<рей на о»очовыг сюй Зе\пп С -Пстер^рг Гилроч'^ео!'! m 2003 223 с

14 Пальме1-') Нь.о:г>'Ч Hi"яцгоьныесистемы атмосфере' Л Гидроч^гсоизду '973 С 47-MS2

15 По-'ровсра.' П Fi Рчк. <чч П Б , ¡Парков Е \ Сценарный принцип усвоения снутничовой и i'Mî'îfo'î ¡",'J"p>ri<4 г if'Kcre задач нее ел onar.m атмосфернж г атзезроф /I Исс-еловл.гс зо(пч,!м ч -.а 2004 №3 С 32-42

16 П\дов ВД, Гкл; 1 ! \ Сгчг. мег<д\ эполюччеп тропиньси1? никло га" северо-'•ащ ю' ,о, - lsc^j1 и ьвлмиеч Эть-Ншьо // Олеано'оп>я 1998 1 38 jV4 С 496-501

17 Р1чслхК M^itrfо^.м»j>'co!'ob Л Гидрочстеоимаг ¡976 335 с

1R Ри .ь Г Ь лч.ч г ппо 0 1, !1»ш,дя Л Гидромс геоизялт 19S4 606 с

1е» Ciгп««пв И Г По\нл А Э Tmicо"овси В Г1 Тайфуны // Природные опасности России Т * Гнлгечеи'тотсги" -1 o.ipci'ooTt' Под ред Голицына В С , Васильева А 4 M Издат 1ьск,'а 4 "Г"* КГ VIC 2001 С 84-126

20 Jsa.14 АП, C\-upï' Гг rp^mw^.c>-i>c црч юны и их взаимодеГп рне с огеа.юч Л riopi4nco"3j"t 19*3 272 с

21 Оиь'огьч 'V И Дича"идл и •ч'ергезика вчутритропнческон золы кпмлргеннии J1 Гглочкек^'з'гт ¡О?1' 240 с

22 Л'Исттл. М, Ki'n'jjU I) A Di ignosmg Monthly Mean Boundary Layei P-opirt.cs from Ri<in.'l\si4 Da-? 0-1 о a Pulk Bcundsry Layer Mode! // J Atinos Sei" 2006 \ Ы >'_3 p 9981012

23 An'b-i A !! ill" dynarji« anl crergeliLS of mature tropical cyclones//Re" Gcopbys Space Wt,s .474 veil? Vi3 p495-522

21 Atla' R ct а! Futi~"ic fo~ecs:»ng with the high-resolution NASA finite o'urre general e rc^naum-oda Л Geo(.hys Pf> Iett 2005 v32 L03807 doi 10 102v/2C04Gi 021513

25 At'as of s4'<"acs ma,n>. Сам 1991 CD-ROM NODC-57 US Dspt of Commerce Was'.nrtcn DC 70235

26 С «'g G С Gny S L C-K or \\ ISHE as Mechanism for Tropical Cyclone Intensific it.on // J <Wjs Sil \ 5.1 .V>23 p 3528-3540

T1 Стати:! к А Соги"ч ms m ' Gli.bal Climate Change and Tropici'l Cyc'ones' Part 1 /' Bull Amer Meteor 1995 v 76 № 1! p 2241-2243

2s F-qn'Jir J I , 1 cd S J Yi<r\ DM Dropwmdsonde and Radar Observations of ins Fye of Hi rrtca^e Gl'i'ii (191*) ti Month Wea'her Rev 19S8 \ 116 p 1237-1244

29 Gray VVil Trap"?! ^v'one gc icsis // <\tmos Sa Paper Colo St Umv 1975 № 234 119 p

30 HencnJ.s Г A Montgomery Ml The Role of "Vortical' Hot Towers m the Formation of Тгорюч! Cvclw D!?ru(19S4)// J Atnos Sei 2004 v 61 №11 p 1209-1232

31 Holland G 1 Ггл" Li'Colones in the Л jslralian southwest Pacific region ,'/ \tmos Sei Paper Colo St (Jtvv 19?i № 363 261 p

32 Kaisaros К V acho l P W , Liu TW, Black PD Microwave Remote Sensing of Tropical Cvclones frei Sn-vce//j O-eaiogiaphy 2002 v 58 p 137-151

33 kcv=sm I V , Schaber*, V» VI Mesf.vorttces Polygonal Flow Patterns, ar.d Rapid Presvare Falls in Hum ль-L'k; Vorüut> '/1 Л twos Sei 2001 v 58 p 2196-2209

34 Кигл1л M , Hirada A , Tomine К Some Aspects on Sensitivity of Typ'ioon Intensity to Sea •nrfpc; 1 url..".itu,e // I Ma See Japan 1998 v 76 №1 p 145 151

35 i egg S McNViTh nv, j , Gao J Locahzation of Deep Convection ty a Mesoscslt Eddy /> J PLy<= Ocea.i IS 38 v 2 г, p 944-970

36 LigMhiüJ Hoilfd G , Gr.iv W and aü Global Climate Change *nd Tropica' Cy clones // Bull Amer Meteoi ^ot N94 v 75 .M 11 p 2147-2157

37 MatsjuaT Vi"r 4o M lizuViS A mechanism of interdecada! variability of ¡rop'cil cyclone зЛпШ over the nc-stc-i Vorth Pacific//Climate Dynamics 2003 №21 p 105-1 ¡7

3S Ол 1 S , 7hwba> v , Pa4 W Estimating horizontal diffusivity m the East Sea (Sea oi Japan) aud IK Noun^es'Pacifk flora satellite-tracktd drifter data // J Cteophys Res 2000 v 105 № C3 p 6492

37 Send U MarsWlJ Integral Tflects of D<ep Convection // J phv< Ocean 1995 p 855-S72

40 Tenrel es И Mode' lor > e Dynamics of the Inversion Above a Convective Boundarv Layer // J л (mos Sei 1973 \ 30 p 558-56-1

Ii Ve:il2fe-.b T К f'ied'ct.on of trep ca1 cvclone genesis usimg a vortex rv-gcr livlcx //Geophys Res Let 2004 v 3' 104105 doi 10 1029/2003GL019005

42 Hang X, Z,»g Drt-l Pot;n'ial Vurtiu'y Diagnosis of a S'muh*ert Ьигпсаче Part I Forrnulaiien aHQua'i-Ba'anced Flow // J Atmos'sci 2003 " 60 p 1593-1607

43 YaTf? W Ni'^o H tffrcis of Fjroclmici'y on the cloud pattern ar d spii.tuv oi p'! ¡r lous A lush-asoiuiip rareruv' e\p'ri'rient // Geophys Res Lett 20ib \ 32 doi 10~ 102°'2 001GL020-69

44 7hu H Smitii P lb Ттр-читсе oi TVee Physical Processes in a Minims! Tbr^e Dimensional Frop'cl C; do'ie ModelI Sei 2002 v 59 p 1825-1840

Пермяков Михаил Степанович

ТРОПИЧЕСКИЕ ЦИКЛОНЫ ФОРМИРОВАНИЕ И РАЗВИТИЕ, ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ С ОКЕАНОМ

Автореферат

По ти;шо ь печать 16 < 1 2Г'%7 Формат 60x84/16

I ¡ечгть У-»-, "т 1 ! Тирах 100 экз Заказ 64

Оцр.пат^чо г П", ">0 е;'. и'"' р'о.—, >о 1С гическо»' институт? им В И И и и 'ега ,Цп Э РАН

В .^ингоетРсС \р Бзлтгсс! ач, 43

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Пермяков, Михаил Степанович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ТРОПИЧЕСКИХ

ЦИКЛОНОВ.

1.1. Общие сведения о тропических циклонах.

1.2. Условия развития тропических циклонов и взаимодействие их с океаном по результатам натурных наблюдений, теоретических исследований и численного моделирования.

ГЛАВА 2. ЭНЕРГЕТИКА ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ И

МАЛОПАРАМЕТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ИХ ЭВОЛЮЦИИ.

2.1. Энергетический подход в моделировании тропических циклонов.

2.2. Особенности энергетики тропических циклонов.

2.3. Радиационные процессы в энергетике тропических циклонов.

2.4. Полуэмпирическая модель эволюции тропического циклона.

ГЛАВА 3. УСЛОВИЯ РАЗВИТИЯ ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ.

3.1. Вторичная циркуляция.

3.2. Тропический циклон как квазибалансный вихрь.

3.3.Условия нагревания воздуха в ядре вихря.

3.4. Характеристики развивающихся тропических циклонов.

3.5. Связь параметров атмосферы с циклогенезом в тропиках.

ГЛАВА 4. ФОРМИРОВАНИЕ ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ.

4.1. Пассаты и пассатная инверсия.

4.2. Взаимодействие конвективного пограничного слоя и геострофического потока.

4.3. Влияние пассатной инверсии на формирование тропических циклонов.

4.4. Метеорологическая интерпретация.

ГЛАВА 5. ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ С

ДЕЯТЕЛЬНЫМ СЛОЕМ ОКЕАНА.

5.1. Особенности воздействия тропических циклонов на океан.

5.2. Модель деятельного слоя океана.

5.3 Параметризации взаимодействия тропических циклонов и океана. 143 5.4. Влияние тропических циклонов на сезонные характеристики деятельного слоя океана.

ГЛАВА 6. РЕАКЦИЯ ВЕРХНЕГО СЛОЯ ОКЕАНА НА ТАЙФУНЫ.

6.1. Данные гидрологических съемок и характеристики тайфунов.

6.2. Методы обработки судовых данных.

6.3. Изменчивость характеристик верхнего слоя океана, связанная с воздействием тропических циклонов.

6.4. Оценки характеристик горизонтального турбулентного обмена.

6.5. Взаимодействие атмосферы и океана в области тропических циклонов.

ГЛАВА 7. ДИСТАНЦИОННЫЕ МЕТОДЫ В ИССЛЕДОВАНИЯХ ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОКЕАН.

7.1. Объективный анализ полей облачного ветра.

7.2. Анализ структуры конвективного слоя над океаном в тропиках по данным лидарного зондирования.

7.3. Влияние тайфунов на поля концентрации хлорофилла «а».

7.4. Возмущения поля температуры поверхности при прохождении тропического циклона в Охотском море.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Тропические циклоны: формирование и развитие, взаимодействие с океаном"

Тропические циклоны (ТЦ) относятся к погодным системам синоптического масштаба с циклоническим вращением воздуха на нижних уровнях атмосферы. ТЦ возникают и развиваются в тропических широтах над океаном и обычно четко выделяются как отдельные перемещающиеся образования в полях облачности, ветра, приземного давления, температуры и влажности воздуха, осадков. Подчеркивая их существенные отличия от циклонов средних широт, часто указывают на их нефронтальное происхождение и зарождение только над океанами, близкую к концентрической форму и относительно малые размеры. Во всем диапазоне интенсивности - от бесформенных облачных скоплений с ветром менее 10 м/с до супер-тайфунов с ветром более 60 м/с - ТЦ постоянно наблюдаются в тропиках, а отдельные, проходя тысячи километров, поднимаются до широт 50-60° с.ш., возмущая циркуляцию атмосферы средних широт и оказывая значительное воздействие на Японское и Охотское моря, воды Курило-Камчатского района. Они являются неотъемлемым элементом картины общей циркуляции атмосферы, определяя в значительной мере взаимодействие атмосферы с океаном и гидрологические характеристики верхних его слоев в районах их перемещения, меридиональный перенос тепла и пара в атмосфере. Области зарождения и эволюции ТЦ ограничены примерно параллелями 35 с.ш. и 25 ю.ш., что составляет более 50% площади Мирового океана. Это обусловливает важность научных аспектов исследований самих ТЦ и взаимодействия их с океаном. Значительный материальный ущерб, наносимый при выходе интенсивных ТЦ на побережье, большое влияние их на хозяйственную деятельность в морях и океанах делают исследования ТЦ актуальными с практической точки зрения. При этом обычно целью исследований является решение задач прогноза интенсивности и перемещения ураганов и тайфунов, а также вызванных ими возмущений уровня моря, состояния поверхности, гидрологической структуры верхних слоев океана. Практическое значение в последние десятилетия вызывают вопросы межгодовой изменчивости числа и интенсивности ТЦ в связи с короткопериодной изменчивостью климата [116,180,202,267,273], при этом и сами ТЦ рассматриваются как компонента регионального климата [30]. Случай тропического циклогенеза на широте 30° ю.ш., зарегистрированный в южной Атлантике [40], указывает на возможные изменения в географии районов зарождения ТЦ.

Большой научный интерес ТЦ представляют для геофизической гидродинамики, в которой одним из основных объектов исследования являются вихревые образования в атмосфере и океане, процессы и механизмы их возникновения и эволюции. При этом многие черты ТЦ, а так же основные физические механизмы, определяющие их структуру и эволюцию, можно найти и в других барических системах атмосферы и в океанских вихрях. Так, по структуре подобными ТЦ являются субтропические и зимние циклоны над океаном, полярные мезоциклоны [21,117,190,349], развивающиеся также над океаном. Кроме этого, в локализованных областях глубокой конвекции в океанах и морях развиваются вихревые структуры, напоминающие ТЦ [263,314]. Известные в геофизической гидродинамике разнообразные эффекты вращения могут проявляться в ТЦ в более широком диапазоне характерных чисел подобия, чем это обычно принято в приближениях динамики атмосферы и океана.

Несмотря на практическое и научное значение исследований по ТЦ и большое число публикаций, в настоящее время отсутствуют общепринятые надежные обобщения данных наблюдений и теоретические концепции во взглядах на механизмы зарождения ТЦ, развития, связи их интенсивности или частоты с характеристиками атмосферы и океана. Это связано, прежде всего, с тем, что зарождаются и развиваются ТЦ над обширными тропическими районами океана, которые плохо освещены метеорологическими наблюдениями. Большое разнообразие самих ТЦ и внешних условий - региональных и синоптических, в которых они развиваются, делает неустойчивыми и ненадежными эмпирические зависимости или обобщения данных о структуре ТЦ, о фоновых условиях, о предикторах в статистических методах прогноза. Большое число существующих методов прогноза [127] и их результаты показывают, что еще не в полной мере изучены сложные и разномасштабные физические процессы в ТЦ, а их эмпирическое и теоретическое описание остается недостаточно точным для использования в схемах прогноза и математических моделях.

Исследования ТЦ в настоящее время проводятся по многим направлениям: климатология, зарождение и развитие, структура и энергетика, перемещение и взаимодействие с океаном, численное моделирование эволюции и перемещения ТЦ. Задачи, решаемые при этом, тесно связаны с проблемами физики атмосферы и океана, метеорологии и океанологии, динамики системы океан-атмосфера и климата, проблемами интерпретации данных дистанционных методов зондирования атмосферы и океана, которые в последние десятилетия становятся основными в наблюдении и оценке характеристик ТЦ. Литература по ТЦ за период их активных исследований в течение более полувека обширна и в последнее десятилетие пополняется ежегодно на десятки наименований. Однако, следует отметить, что накопление данных натурных наблюдений достаточно высокого качества требует значительных материальных затрат и идет довольно медленно. Анализ литературы показывает определенные диспропорции в развитии исследований по ТЦ - значительно больше работ по численному моделированию в сравнении с количеством работ, обобщающих данные наблюдений, и теоретических. При этом примеров моделирования реальных циклонов - единицы [124,229]. Это отражает скорее успехи в развитии технологий численного решения уравнений гидротермодинамики атмосферы (и океана) и вычислительной техники, чем реальный прогресс в понимании сложных физических процессов в ТЦ, механизмов взаимодействия их с окружающей атмосферой и океаном [127,204,229].

Целенаправленные и систематические исследования тропической атмосферы и ТЦ за рубежом проводятся с конца 30-х годов [66,81,119], а в России - с 60-70-х годов прошлого века, когда появились первые отечественные работы по отдельным вопросам теории и численного моделирования ТЦ [37, 154], были проведены первые в стране специализированные экспедиции «Тайфун-75» и «Тайфун-78» [129,130]. Хотя в последующие десятилетия было выполнено большое количество работ [44,127,141], в концу 80-х годов прошлого века имело место более чем десятилетнее отставание отечественных исследований ТЦ от аналогичных работ в США, Австралии и Японии [187], которое сохраняется и в настоящее время в плане сбора данных наблюдений и технологий мониторинга, математического моделирования и прогноза.

Цель настоящей работы - изучение основных механизмов формирования и развития тропических циклонов и изменчивости верхнего слоя океана и морей, связанной с их влиянием. Для этого решались следующие основные задачи:

1. Исследование основных физических процессов и условий формирования и развития тропических циклонов;

2. Разработка малопараметрической модели эволюции осесимметричного тропического циклона;

3. Изучение влияния тропических циклонов на климатические характеристики деятельного слоя океана и параметризация их взаимодействия с океаном в моделях сезонного хода верхнего квазиоднородного слоя океана;

4. По судовым гидрологическим данным и данным дистанционных методов зондирования атмосферы и океана изучить изменчивость верхнего слоя океана при прохождении тропических циклонов и оценить их вклад в основные характеристики энерго-массообмена атмосферы и океана.

В качестве основных результатов работы можно выделить следующие;

1. Мелкая конвекция в пограничном слое атмосферы над океаном является одним из основных факторов в процессах формирования тропических циклонов в районах пассатов. Высота пограничного слоя и сила инверсии на его верхней границе, скорость фонового крупномасштабного потока и статическая устойчивость атмосферы, пространственный масштаб и интенсивность источника тепла в скоплениях пассатных облаков определяют условия и время формирования замкнутых циклонических циркуляций.

2. Условия развития тропического циклона могут быть получены как условия образования ядра теплого воздуха. Это позволяет сформулировать критерии развития в виде соотношения безразмерных термодинамических и динамических параметров, характеризующие влажную стратифицированную атмосферу, интенсивность и масштаб циклона, его географическую широту.

3. Показано, что в северо-западной части Тихого океана тропические циклоны в большинстве случаев формируются и развиваются при минимальных градиентах температуры поверхности океана и приземного давления.

4. Разработана полуэмпирическая модель эволюции тропического циклона с минимальным числом основных динамических переменных -максимальным ветром, его радиусом и возмущением температуры воздуха в центре. Предполагается подобие полей ветра и температуры, при этом их радиальные и вертикальные профили определяют значения интегральных величин, составляющих эмпирическую основу модели.

5. На сезонных масштабах тропические циклоны влияют на толщину и температуру перемешанного слоя океана через большие потоки энергии ветра на поверхности. Предложен способ параметризации тропических циклонов в моделях сезонного хода деятельного слоя океана, основанный на том, что они с эффективностью, зависящей от температуры поверхности, преобразуют потоки скрытого тепла в энергию ветра. Показано, что тропические циклоны представляют элемент отрицательной обратной связи в системе океан-атмосфера, ограничивая в период прогрева на ~2°С максимальные значения температуры перемешанного слоя и увеличивая почти в два раза его толщину.

6. Согласно судовым гидрологическим данным «след» тайфуна в океане может быть теплым. На масштабах полигонов при прохождении тайфунов теплообмен возрастает не более чем в два раза, но потоки энергии ветра на поверхности могут превышать более чем на порядок их фоновые значения. Изменения теплосодержания и потенциальной энергии, соизмеримые с полной теплоотдачей и энергией ветра на поверхности за время воздействия тайфуна, прослеживаются только в верхнем перемешанном слое.

7. По данным дистанционных наблюдений показано, что влияние тропических циклонов на приповерхностный слой океана проявляется в статистических характеристиках полей - гистограммах, пространственных корреляционных функциях и спектрах, степени анизотропии. После циклонов в ходе этих характеристик отмечаются переходные процессы, особенности которых существенно различаются в открытом океане, окраинных морях и в шельфовых водах.

Результаты настоящей работы можно применить и развить в дальнейших исследованиях ТЦ, условий их зарождения и развития, синоптической изменчивости верхнего слоя океана и роли при этом ТЦ, а также в задачах параметризации влияния тропических циклонов на верхний слой океана в моделях сезонного хода, межгодовой и климатической изменчивости океана. Выделенные параметры, определяющие условия формирования и развития ТЦ, и подходы, реализованные при построении полуэмпирической интегральной модели эволюции циклона, могут иметь практическое значение при разработке методов диагностики и прогноза ТЦ. В ходе решения задач диссертационной работы были разработаны алгоритмы и программы для численного анализа данных наблюдений, которые могут быть применены в практических задачах комплексного анализа океанологических и метеорологических данных, данных дистанционного зондирования.

Основные результаты по теме работы и вопросам, затронутым в ней опубликованы в [1,2,55,83-106,113-115,133-135,234,292,293,298,324].

В первой главе даются общие сведения о ТЦ, их структуре и сделан краткий критический обзор современного состояния и результатов исследований тропических циклонов и их взаимодействия с океаном. Отмечаются недостаточно изученные вопросы и аспекты, формулируются нерешенные задачи.

Во второй главе рассматриваются вопросы энергетики ТЦ и развивается энергетический подход в построении малопараметрической интегральной модели ТЦ. Рассмотрены вопросы преобразования тепла конденсации пара в доступную потенциальную энергию и роль при этом радиационных процессов. Приведены уравнения полуэмпирической интегральной модели эволюции ТЦ, в которой он описывается тремя параметрами - максимальной скоростью ветра, ее радиусом и возмущением температуры воздуха в ядре. Модель учитывает особенности энергетики ТЦ и наличие в них вторичной циркуляции. В модели используется гипотеза подобия и автомодельности полей ветра.

Возможности интегральной модели иллюстрируют результаты численных экспериментов.

В третьей главе рассматриваются основные процессы, определяющие изменение температуры воздуха в области ядра ТЦ и роль при этом вторичной циркуляции. С использованием модели осесимметричного вихря исследованы необходимые условия развития ТЦ, как условия нагревания воздуха в его ядре. Проводится сравнение характеристик развивающихся ТЦ с данными наблюдений. По архивным данным исследованы связи термодинамических параметров атмосферы, выявленных при анализе условий развития ТЦ, с циклогенезом в тропических широтах северо-западной части Тихого океана.

В четвертой главе рассмотрены физические процессы формирования ТЦ при взаимодействии конвективного пограничного слоя атмосферы и фонового геострофического потока. Развиваются представления о роли мелкой конвекции, ограниченной инверсией, в формировании циклонической циркуляции в пограничном слое и в свободной атмосфере. Формулируются условия формирования ТЦ как условия образования замкнутой циклонической циркуляции. Дается интерпретация теоретическим результатам, проводится сравнение с данными наблюдений и результатами численного моделирования.

В пятой главе проведены оценки влияния ТЦ на толщину верхнего квазиоднородного слоя океана в сезонном масштабе. ТЦ рассматриваются как элемент отрицательной обратной связи в системе океан-атмосфера. Предлагается способ параметризации ТЦ в моделях сезонного хода характеристик верхнего слоя океана, основанный на том, что ТЦ преобразуют скрытое тепло испарившейся с поверхности океана влаги в энергию ветра, часть которой служит дополнительным источником энергии турбулентности в океане и это приводит к увеличению толщины и охлаждению квазиоднородного слоя. В численных экспериментах с интегральной моделью деятельного слоя показано влияние ТЦ на климатический сезонный ход температуры и толщины квазиоднородного слоя океана.

В шестой главе по данным судовых гидрологических съемок исследуется изменчивость верхнего слоя океана в районах прохождения тайфунов в северо-западной части Тихого океана. На примере ТЦ Норрис показаны возмущения гидрологической структуры верхнего слоя океана, возникающие под воздействием ТЦ. Проведены оценки характеристик горизонтального турбулентного обмена в верхнем слое океана и показана их изменчивость при прохождении ТЦ. Рассмотрены особенности мелкомасштабного взаимодействия атмосферы и океана в области ТЦ.

В седьмой главе обсуждаются некоторые подходы, методы и результаты использования данных дистанционных методов в изучении динамики и вертикальной структуры тропической атмосферы, изменчивости приповерхностного слоя океана и морей при воздействии ТЦ, проявляющейся в полях температуры, восходящего от поверхности излучения и концентрации пигментов. На примере получаемых с геостационарного спутника GMS-5 данных рассмотрены методы объективного анализа полей «облачного ветра» или «ветра в поле водяного пара». На примере судовых измерений в тропиках Индийского океана показаны некоторые эффективные методы анализа структуры конвективного пограничного слоя по сигналам обратного рассеяния лидара. Приведены примеры оценок влияния ТЦ на статистические характеристики полей концентрации хлорофилла и температуры поверхности по данным сканера цвета SeaWiFS (Sea-viewing Wide Field-of-view Sensor) и спутников серии NOAA.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Пермяков, Михаил Степанович

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Исследование физических механизмов формирования и развития тропических циклонов, их взаимодействия с океаном, проведенное в работе позволяет сделать следующие основные выводы:

1. Разработана полуэмпирическая модель эволюции осесимметричного циклона, в которой динамическими переменными являются максимальный ветер, его радиус и возмущение температуры воздуха в центральной области, а исходными уравнениями служат уравнения интегрального баланса механической энергии и абсолютного момента количества движения воздуха и уравнение баланса тепла области ядра циклона. Для представления структуры циклона используются соображения подобия полей ветра и температуры. При окончательной формулировке уравнений модели используются безразмерные интегральные величины, зависящие от функций, описывающих радиальную и вертикальную структуру циклона и параметров подобия. Они составляют эмпирическую основу модели и могут быть в принципе определены по данным наблюдений. Результаты численных расчетов показывают, что модель воспроизводит характерные особенности эволюции реальных циклонов.

2. Проанализированы условия развития ТЦ, как условия образования теплого ядра теплого воздуха в центральной области циклона. Выделены безразмерные термодинамические и динамические параметры, определяющие эти условия и характеризующие влажную стратифицированную атмосферу, интенсивность и масштаб ТЦ, его географическую широту. С использованием модели квазибалансного вихря установлен характер связи параметров в условии повышения температуры воздуха в его ядре.

3. Предложен механизм мелкой конвекции формирования тропических циклонов при взаимодействии крупномасштабного фонового потока в районе пассатов и конвективного пограничного слоя атмосферы, в котором выделяется тепло в скоплениях пассатных кучевых облаков. Построена простая двухслойная модель, включающая свободную атмосферу с геострофическим потоком и перемешанный конвективный пограничный слой с локализованным в нем источником тепла заданной интенсивности и масштаба. Показана возможность образования замкнутых циклонических циркуляций в пограничном слое и выше него. Условия появления таких циркуляций в модели изучаются как условия формирования тропических циклонов и определяются соотношением трех безразмерных параметров, характеризующих атмосферу, фоновый поток, конвективный пограничный слой. Показано, что важными факторами формирования циклона являются характеристики пограничного слоя - его высота и сила инверсии, а также скорость фонового потока в районах пассатов.

4. Показано, что на сезонных масштабах тропические циклоны влияют на толщину и температуру перемешанного слоя океана через связанные с ними большие потоки энергии ветра на поверхности. Предложена параметризация взаимодействия тропических циклонов и океана в моделях сезонного хода деятельного слоя океана, основанная на том, что циклоны с эффективностью, зависящей от температуры поверхности, преобразуют потоки скрытого тепла в энергию ветра. В районах активного циклогенеза это приводит в период прогрева к увеличению почти в два раза минимальной толщины перемешанного слоя и к снижению на ~2°С его максимальных температур. Таким образом, тропические циклоны представляют элемент отрицательной обратной связи в системе океан-атмосфера, ограничивая температуру поверхности океана.

5. По данным судовых гидрологических съемок проанализирована изменчивость верхнего слоя океана при прохождении тайфунов. Получены оценки характеристик горизонтального турбулентного обмена - средних возмущений скорости геострофических течений, их пространственных масштабов и коэффициентов обмена. Показано, что характеристики турбулентного обмена существенно зависят от структуры фоновых потоков и их изменчивость может быть связана с влиянием тропических циклонов, отмечается тенденция снижения коэффициента обмена после тайфунов. Показано, что, после прохождения тайфунов возможно повышение температуры воды, как в случае ТЦ Норрис.

6. По судовым данным проведены оценки характеристик взаимодействия атмосферы и океана в областях влияния тропических циклонов и сравнение их со среднемесячными. Показано, что наиболее значимый вклад циклоны дают в потоки механической энергии ветра, которые могут превышать более чем в 30 раз фоновые значения, оцененные по судовым данным, и среднемесячные. Изменения энергетических характеристик верхнего слоя океана - теплосодержания и потенциальной энергии, соизмеримые с полной теплоотдачей и энергией ветра на поверхности океана за время воздействия, прослеживаются только в верхнем перемешанном слое, до глубины -75 метров.

7. По данным дистанционных наблюдений проведен анализ изменчивости полей концентрации хлорофилла «а» и температуры поверхности в следе тайфунов в северо-западной части Тихого океана. Показано, что влияние тропических циклонов проявляется в статистических характеристиках полей - гистограммах, пространственных корреляционных функциях и спектрах, степени анизотропии. После циклонов в ходе этих характеристик отмечаются переходные процессы, особенности которых существенно зависят от географических условий: в открытых океанических водах изменения происходят медленнее, чем на

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора физико-математических наук, Пермяков, Михаил Степанович, Владивосток

1. Аракава А. Моделирование облачности и процессов в облаках для использования в моделях климата // Физические основы теории климата и его моделирования / Под ред. А.С. Монина. -Л.: Гидрометеоиздат, 1974.-С. 188-202.

2. Арсеньев С.А., Губарь А.Ю., Николаевский В.Н. Самоорганизация торнадо и ураганов в атмосферных течениях с мезомасштабными вихрями // Докл.АН. -2004.- Т. 396, №4.- С.541-546.

3. Арсеньев С.А., Фельзенбаум А.И. Интегральная модель деятельного слоя океана // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -1977-Т.13, № 10.-С 1034-1044.

4. Атлас океанов. Тихий океан. -МО СССР. ВМФ. -1974. 323 с.

5. Белевич М.Ю., Чаликов Д.В. О параметризации верхнего квазиоднородного слоя и сезонного термоклина в океане // Метеорология и гидрология. -1978. -№ З.-С. 46-53.

6. Беляев В.И. Обработка и теоретический анализ океанографических наблюдений Киев: Наукова думка, 1973. - 296 с.

7. Березин Ю.А., Трофимов В.М. Генерация крупномасштабных вихрей под действием неравновесной турбулентности // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. -1996. № 1.- С. 47-55.

8. Берковский JI. Учет скрытой теплоты конденсации в модели численного прогноза // Динамика кучевых облаков / Под ред. Ч.Э. Андерсона. -М.: Мир, 1964. с. 124-145.

9. Блажко В.Н., Чефранов С.Г. Диссипативно центробежная неустойчивость тропических возмущений и начальная стадия развития тропических циклонов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. — 2005. Т. 41. №5.-С. 593-601.

10. Бортковский Р.С. Тепло— и влагообмен атмосферы и океана при шторме. -Д.: Гидрометеоиздат, 1983.- 160 с.

11. Ван Мигем Ж. Энергетика атмосферы. JL: Гидрометеоиздат, 1977. — 327 с.

12. Вебстер П. Крупномасштабная структура тропической атмосферы // Крупномасштабные динамические процессы в атмосфере. / Пер. англ. -М.: Мир, 1988. -С. 261-305.

13. Гандин Л.С., Каган Р.Л. Статистические методы интерпретации метеорологических данных. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. 360 с.

14. Гилл А. Динамика атмосферы и океана. В 2-х томах. -М.: Мир, 1986. -Т1 -396 с., -Т2- 415 с.

15. Голицын Г.С. Введение в динамику планетных атмосфер. -Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 104 с.

16. Голицын Г.С. Геострофическая конвекция // Докл. АН СССР. 1980.Т. 251. №6.-С. 1356-1360.

17. Голицын Г.С. Исследование конвекции с геофизическими приложениями и аналогиями. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980. — 56 с.

18. Голицын Г.С. Статистика и энергетика тропических циклонов // Докл. РАН.- 1997.- Т. 354, № 4. -С. 535-538.

19. Гракович В.Ф., Ипатов В.В. Использование самолетов-лабораторий для исследования тропических циклонов // Обзор, инф. серия Метеорология. Обнинск.: ВНИГМИ-МЦД, 1983.-46 с.

20. Грей В.М. Генезис и интенсификация тропических циклонов // Интенсивные атмосферные вихри.- М.: Мир, 1985 С. 10-31.

21. Григоркина Р.Г., Фукс В.Р. Воздействие тайфунов на океан. Л.: Гидрометеоиздат. 1986.-243. с.

22. Дикий Л.А. Гидродинамическая устойчивость и динамика атмосферы. -Л.: Гидрометеоиздат. 1976. 108 с.

23. Дикинов Х.Ж. Математическое моделирование реакции океана на тропический шторм: Автореф. дисс. д.ф.-м.н./ Ленинград. ААНИИ., 1990.-41 с.

24. Дистанционное зондирование в метеорологии, океанографии и гидрологии/ Под ред. А. Крекнела./ Пер. с англ. -М.: Мир, 1984. -585 с.

25. Добрицын А.А. Локализованные вихревые образования в окрестности особой точки течений // Океанология. -1991.- Т. 31,№ 3 С. 373-376.

26. Добрышман Е.М. Динамика экваториальной атмосферы. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980. 288 с.

27. Добрышман Е.М. Макарова М.Е. Тайфуны как активная составляющая регионального климата // Метеорология и гидрология. -2004.- №6.- С.49-58.

28. Добрышман Е.М. Некоторые статистические характеристики и особенности тайфунов // Метеорология и гидрология 1994 - № 11— С. 83-99

29. Долгих Г.И., Новотрясов В.В., Пермяков М.С. Особенности сверхнизкочастотных квазиинерционных деформаций земной коры побережья Японского моря после шторма // Докл. РАН.- 2003- Т. 389, №4.-С. 512-534.

30. Должанский Ф.В., Крымов В.А., Манин Д.Ю. Устойчивость и вихревые структуры квазидвумерных сдвиговых течений // УФН. -1990. Т.160. вып.7. - С. 1-47.

31. Должанский Ф.В., Манин Д.Ю. Влияние турбулентного слоя Экмана на динамику крупномасштабных движений // Докл. АН.- 1992 Т. 322, №6.-С. 1065-1069.

32. Должанский Ф.В. Поперечная структура квазидвумерных геофизических и магнитогидродинамических течений // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. -1999. -Т. 35, №2. С. 163-173.

33. Дымников В.П., Филатов А.Н. Устойчивость крупномасштабных атмосферных процессов. -JL: Гидрометеоиздат, 1990.- 236 с.

34. Захаров В.Е. Математические модели жизненного цикла тропических ураганов // Труды ИЭМ, 1973.- вып. 3(37).- С. 75-148.

35. Зимин В.Д., Левина Г.В., Моисеев С.С., Старцев С.Е., Шварц К.Г. Об одном физическом механизме генерации крупномасштабных структур при турбулентной конвекции // Изв. РАН. Механика жидкости и газа. -1996.-№5.-С. 20-29.

36. Зырянов В.Н. Топографические вихри в динамике морских течений. -М.: ИВП РАН, 1995. 248 с.

37. Иванидзе Т.Г., Макарова М.Е., Бережная Т.В. О случае тропического циклогенеза в южной Атлантике // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. -2005. Т. 41, №5. - С. 717-720.

38. Иванов В.Н., Михайлов Л.А., Некрасова И.В. Некоторые статистические свойства феноменологических параметров циклогенеза тропической зоны // Тайфун-78. Л.: Гидрометеоиздат, 1980.- С.39-50.

39. Иванов В.Н., Хаин А.П. О параметрах, определяющих частоту зарождения тропических циклонов // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. -1983.- Т.19, № 8.- С. 787-795.

40. Иванов В.Н., Хаин А.П. О сезонном потенциале зарождения тропических циклонов // Тропическая метеорология. Труды Второго международного симпозиума. Л.: Гидрометеоиздат, 1985. - С. 5-15.

41. Иванов В.Н., Хаин А.П. Обзор исследований по тропическим циклонам, выполненных в СССР // Труды ИЭМ, 1986 вып. 39(122).-С. 3-15.

42. Изменчивость физических полей в атмосфере над океаном / Под ред. Самойленко B.C. М.: Наука, 1983. -168 с.

43. Ингель Л.Х. О возмущениях, вызываемых горизонтально неоднородным тепловыделением во вращающейся однородно стратифицированной среде // Труды ИЭМ, 1987.- вып. 42(127). С. 20-34.

44. Интенсивные атмосферные вихри: Пер. с англ. /Под ред. Л. Бенгтесона и Дж. Лайтхилла.-М.: Мир, 1985. 368 с.

45. Использование изображений со спутников в анализе и прогнозе погоды //Техническая записка ВМО № 124./ Ред . Андерсон Р.К. и Вельтищева Н.Ф. -Л. Гидрометеоиздат, 1974. 275 с.

46. Калашник М.В. О максимальной скорости ветра в тропическом циклоне // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. -1994. Т. 30, №1. -С. 26-30

47. Калашник М.В., Ингель Л.Х. Вихревое движение, индуцируемое объемным источником тепла в атмосфере // Тропическаяметеорология. Труды Четвертого международного симпозиума. -JI. Гидрометеоиздат, 1989.-С. 19-33.

48. Каменкович В.М., Кошляков М.Н., Монин А.С. Синоптические вихри в океане. Л.: Гидрометеоиздат, 1978. - 215 с.

49. Каменкович В.М., Харьков Б.В. О сезонном изменении термической структуры верхнего слоя океана // Океанология. -1975.- Т. 15, № 6-С. 978-987.

50. Карлин Л.Н., Матвеев Л.Т. О роли бароклинности в образовании и развитии тропических циклонов и рингов. // Докл. АН. -1990 -Т.355, № 6, С.811-813.

51. Каталог тайфунов. Часть II. Ежедневные данные о зарождении и перемещении тайфунов в северо-западной части Тихого океана в 1958-1980 г.г.-Владивосток, 1983.-322 с.

52. Козлов В.Ф. Модели топографических вихрей в океане.-М. Наука, 1983.-200 с.

53. Козлов В.Ф., Макаров В.Г. Моделирование неустойчивости осесимметричных вихревых шнуров с помощью метода контурной динамики // Изв. АН СССР. Механика жидкости и газа. — 1985. № 1. -С 33-39.

54. Котельникова Е.Ю., Петрова Л.И. Некоторые особенности крупномасштабной циркуляции при возникновении и развитии тропических циклонов // Труды ИЭМ. Тропическая метеорология. -1987.- вып.42(127). -С.42-53

55. Краус Е. Взаимодействие атмосферы и океана. -Л.: Гидрометеоиздат, 1976.-296 с.

56. Курихара И. Численное моделирование тропических циклонов // Динамика погоды / Под ред. С. Манабе. Пер. с англ. С. Дубова. -Л.: Гидрометеоиздат. -1988. С. 256-282.

57. Лаппо С.С. Среднемасштабные динамические процессы океана, возбуждаемые атмосферой. -М. Наука, 1979 182 с.

58. Лоренц Э.Н. Природа и теория общей циркуляции атмосферы. Л: Гидрометиздат, 1970. - 259 с.

59. Максименко Н.А., Орлов О.Н. Интегральные характеристики ядра квазистационарного «гауссова» вихря в однородном или сдвиговом потоках // Океанология 1991.- Т. 31, вып. 1.- С. 34-41.

60. Малкус Д.С. Крупномасштабное взаимодействие / В кн. «Море». -Л.: Гидрометеоиздат Пер. с англ.- 1965. - С. 58- 254.

61. Малкус Д.С. Современное развитие исследований проникающей конвекции и их применение к башням кучево—дождевых облаков / Динамика кучевых облаков. Под ред. Ч.Э. Андерсона. -М.: «Мир», 1964. -С. 96-123.

62. Матвеев JI.T., Солдатенко С.А. Двухмерная гидродинамическая модель процессов вихреобразования в бароклинной атмосфере // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. -1994 Т. 30, №4. - С.437-442.

63. Матвеев Ю.Л., Матвеев Л.Т. Особенности образования, развития и движения тропических циклонов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2000.- Т. 36, №6. - С.760-767.

64. Матвеев Ю.Л., Матвеев Л.Т. Поля температуры, влажности и облачности в тропическом циклоне // Докл. РАН.- 2000 — Т. 374, №5. -С. 688-691.

65. Матвеев Ю.Л., Матвеев Л.Т., Солдатенко С.А. Математическая модель циклогенеза при вторжениях холодного воздуха // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2000. - Т. 36, №6. - С.760-767.

66. Месячные и годовые нормы температуры воды в северной части Тихого океана. Обнинск: ВНИИГМИ-МЦД, 1981. -319 с.

67. Минина Л.С. О возникновении и развитии тайфунов. // Метеорология и гидрология 1983.-№ 11.-С. 5-13.

68. Монин А.С. Прогноз погоды как задача физики.-М.: Наука, 1969. -184 с.

69. Монин А.С., Озмидов Р.В. Океанская турбулентность. Л.: Гидрометеоиздат, 1981.-320 с.

70. Нерушев А.Ф. Воздействие интенсивных атмосферных вихрей на озоновый слой Земли. С. -Петербург: Гидрометеоиздат, 2003. 223 с.

71. Нерушев А.Ф. Восстановление средних характеристик поля скорости приводного ветра в зонах действия тропических циклонов по данным радиометра SSM/I // Исследование Земли из космоса . 2002. - № 4. -С. 70-78.

72. Новотрясов В.В., Пермяков М.С. Сверхнизкочастотные квазиинерционные деформации земной коры побережья Японского моря // Вулканология и сейсмология. 2003- №2. - С. 72—78.

73. Оояма К.В. Об основных проблемах теории и моделирования тропических циклонов // Интенсивные атмосферные вихри — М.: Мир, 1985.-С. 32-47.

74. Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные системы атмосферы. —JL: Гидрометеоиздат, 1973 -С.477-482.

75. Педелаборд П. Муссоны. / Пер. с англ. М.: Иностранная литература. 1963.- 193 с.

76. Пелевин В.Н., Ростовцева В.В. Новый температурно—влажностный критерий для оценки возможности возникновения тропического циклона // Оптика атмосферы и океана 2004. - Т 17, №7. — С.563-568.

77. Пермяков М.С. Необходимые условия развития тропического циклона // Метеорология и гидрология.- 1992.- №7 — С.54-60.

78. Пермяков М.С. О расчете балла конвективной облачности / В кн. Математическое моделирование климата и общей циркуляции атмосферы. Владивосток, 1980. С. 48 - 52.

79. Пермяков М.С. Полуэмпирическая интегральная модель эволюции тропического циклона // Метеорология и гидрология. —1999. —№ 4. -С. 16-24.

80. Пермяков М.С. Полуэмпирические методы в диагностике и прогнозе тропических циклонов // Международная конференция «Стихия. Строительство. Безопасность».- 8-12 сентября, 1997. Владивосток, ДВГТУ. -1997. -С. 178-179.

81. Пермяков М.С. Полуэмпирические методы в диагностике и прогнозе тропических циклонов // Сборник докладов международного симпозиума «Сознание и наука: взгляд в будущее». Владивосток: ДВГТУ, 2000. -С. 65-76.

82. Пермяков М.С. Развитие тропических циклонов и их влияние на сезонные характеристики деятельного слоя океана: Автореф. дисс. к.ф.-м.н./ Владивосток. ТОЙ ДВО РАН., 1989. 16 с.

83. Пермяков М.С., Акмайкин Д.А., Салюк П.А., Букин О.А., Тархова Т.И., Смолин П.В. Влияние тайфунов на поля концентрации хлорофилла «а» по данным сканера цвета морской воды SeaWiFs // Исследование земли из космоса. 2005 — № 5. —С. 56—62.

84. Пермяков М.С., Маликова Н.П., Поталова Е.Ю., Тархова Т.И. Связь термодинамических параметров атмосферы с циклогенезом в тропических широтах северо-западной части Тихого океана // Метеорология и гидрология. -2005- №2.- С. 61—67.

85. Пермяков М.С., Орешко А.П. Параметризация меридионального макротурбулентного переноса тепла и влаги в атмосфере // Математическое моделирование климата и общей циркуляции атмосферы. Владивосток, 1980. - С. 40 — 47.

86. Пермяков М.С., Поталова Е.Ю. Условия формирования тропических циклонов в геострофическом потоке // Метеорология и гидрология. -2005. -№ 12.-С. 18-27.

87. Пермяков М.С., Поталова Е.Ю. Условия формирования тропических циклонов в геострофическом потоке // Сборник тезисов Всероссийской научной конференции «Сергей Петрович Хромов и синоптическая метеорология». -М.: МГУ, 2004. -С. 53.

88. Пермяков М.С., Поталова Е.Ю., Маликова Н.П. Условия формирования тропических циклонов и возможности их диагностики дистанционными методами // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Москва: ИКИ РАН, CD-ROM. 2006. С.129.

89. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Актинометрические измерения // Гидрологические и метеорологические наблюдения в районе

90. Сейшельских и Амирантских островов. Препринт / ТОЙ ДВНЦ АН СССР, 1986. С.12-18.

91. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Влияние тропических циклонов на сезонные характеристики деятельного слоя океана // Океанология.-1995 Т.35, № 2.-С. 198-201.

92. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Интегральная модель тропического циклона // Энергетические ресурсы и энергообмен в океане. -Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985. -С. 76 80.

93. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Интегральная модель эволюции тропического циклона / АН СССР. ДВНЦ. Тихоокеан. океанолог, инт. Владивосток, 1984. 16 с. Деп. в ВИНИТИ 1.08.84. N 5582.

94. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Малопараметрическая модель тропического циклона // Океанологические исследования в Тихом океане. -Владивосток: ДВНЦ АН СССР, 1985.- С. 97-105.

95. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Об условиях развития тропических циклонов / АН СССР. ДВНЦ. Тихоокеан. океанолог, ин-т. Владивосток, 1984. 15 с. Деп. в ВИНИТИ 17.08.84, N 5891.

96. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Составляющие теплового баланса и потоки импульса на поверхности океана // Гидрологические и метеорологические наблюдения в районе Сейшельских и Амирантских островов. Препринт/ТОИ ДВНЦ АН СССР, 1986. -С. 311.

97. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Условия образования теплого ядра тропического циклона // Метеорология и гидрология 1985 — № 10— С. 52-58.

98. Пермяков М.С., Тархова Т.И. Метод построения осредненных профилей гидрологических характеристик // Информатика и моделирование в океанологических исследованиях. Владивосток: Дальнаука, 1999.-С. 121-130.

99. Пермяков М.С., Тунеголовец В.П., Маликова Н.П. Объективный анализ полей «облачного ветра» // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Сб. науч. ст. Т.П. М.: GRANP polygraph, 2005. С. 36-41

100. Пермяков М.С., Федоров Б.З. Аналитическое представление поля тангенциального ветра в тропических циклонах вне пограничного слоя / АН СССР. ДВНЦ. Тихоокеан. океанолог, ин-т. Владивосток, 1987. -11 с. Деп. в ВИНИТИ 11.05.87, N 3383.

101. Петриченко С.А., Пудов В.Д. Влияние тропических циклонов на крупномасштабную атмосферную циркуляцию // Обзорная информация. Серия Метеорология. Обнинск, 1990.-вып.З. 39 с.

102. Петрова Л.И. О влагосо держании тропических возмущений развивающихся и неразвивающихся в тропические циклоны // Метеорология и гидрология. 1984. - № 9. - С. 107-110.

103. Петрова Л.И. О некоторых недостатках композиционного метода исследований // Труды ИЭМ- 1984. -вып. 32(106). -С. 100-105.

104. Петрова Л.И. Радиальная структура тангенциального ветра в тропическом циклоне по данным наблюдений // Метеорология и гидрология.- 1995. -№ 3.- С. 18-27.

105. Петросянц М.А., Семёнов Е.К. Индивидуальный потенциал зарождения тропических циклонов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана 1995 - Т.31, №3 - С.347-355.

106. Покровская И.В., Руткевич П.Б., Шарков Е.А. Сценарный принцип усвоения спутниковой и наземной информации в контексте задачисследования атмосферных катастроф // Исследование земли из космоса-2004.- №3.-С.32^2.

107. Протасов С.Н., Пермяков М.С. Малопараметрическая интегральная модель эволюции тропического циклона // Пятый международный симпозиум по тропической метеорологии. Обнинск, 1991.- С. 26.

108. Протасов С.Н., Пермяков М.С. О генерации доступной потенциальной энергии в тропических циклонах // Пятый международный симпозиум по тропической метеорологии. Обнинск, 1991. С. 106.

109. Протасов С.Н., Пермяков М.С. Об условиях развития тропических циклонов // Пятый международный симпозиум по тропической метеорологии. Обнинск, 1991.-С. 52.

110. Пудов В.Д., Петриченко С.А. Связь между эволюцией тропических циклонов северо-западной части Тихого океана и явлением Эль-Ниньо // Океанология. -1998. Т. 38, №4. -С. 496-501.

111. Рамедж К. Метеорология муссонов. Л.: Гидрометеоиздат, 1976 - 335 с.

112. Риль Г. Климат и погода в тропиках Л.: Гидрометеоиздат, 1984. -606 с.

113. Риль Г. Тропическая метеорология.-М.: Изд—во иностранной литературы, 1963. 367 с.

114. Руткевич П.Б. Методы описания крупномасштабных атмосферных вихрей типа тропического циклона / Препринт.- РЖИ РАН, 2002. -61 с.

115. Сергиенко А.С. Реакция деятельного слоя океана на прохождение тропических циклонов: Дис. . канд. геогр. наук/Владивосток. ТОЙ ДВНЦ АН СССР, 1986.- 206 с.

116. Сергин В.Я., Сергин С.С. Системный анализ проблемы больших колебаний климата и оледенения земли.-Л.: Гидрометеоиздат, 1978279 с.

117. Ситников И.Г. Масштабный анализ уравнений в задаче о прогнозе траекторий тропических циклонов //Метеорология и гидрология. -1990.-№9.-С. 28-37.

118. Ситников И.Г. Прогнозирование тропических циклонов // Метеорология и гидрология. -1987-№ 2. С.115-121.

119. Ситников И.Г., Похол А.Э. Взаимодействие тропических циклонов между собой и с другими барическими образованиями (часть 1) // Метеорология и гидрология. -1998. № 5. - С. 36-44.

120. Ситников И.Г., Похол А.Э. Взаимодействие тропических циклонов между собой и с другими барическими образованиями (часть 2) // Метеорология и гидрология. 1999. —№ 7. - С. 36-51.

121. Ситников И.Г., Похил А.Э., Тунеголовец В.П. Тайфуны // Природные опасности России. Т.5. Гидрометеорологические опасности. Под ред. Голицына B.C., Васильева А.А. М.: Издательская фирма "КРУК", 2001.-С. 84-126.

122. Табулевич В.Н., Потапов В.А., Пономарев Е.А., Сорокин А.Г., Дреннова Н.Н. Регистрация мощных циклонов с помощью наблюдений на сейсмических станциях // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. -2005 Т. 41, № 4. - С. 571-576.

123. Тайфун-75. Сборник статей в 2-х томах /Под ред. В.Н.Иванова, Н.И.Павлова. Л.: Гидрометеоиздат- Т.1 - 1977, 136 е., Т.2 - 1978, 150 с.

124. Тайфун-78. Сборник статей /Под ред. В.Н.Иванова. Л.: Гидрометеоиздат, 1980. -160 с.

125. Тараканов Г.Г. Тропическая метеорология. -Л.: Гидрометеоиздат, 1980.-175 с.

126. Тархова Т.И. Синоптическая изменчивость верхнего слоя океана при прохождении тропических циклонов: Дис. . канд. геогр. наук/ Владивосток. ТОЙ ДВО РАН, 2004.- 198 с.

127. Тархова Т.И., Пермяков М.С. Аппроксимация вертикальных профилей гидрологических элементов сглаживающими сплайнами // Информатика и моделирование в океанологических исследованиях. Владивосток: Дальнаука, 1999-С. 112- 120.

128. Тархова Т.И., Пермяков М.С. К вопросу о мелкомасштабном взаимодействии атмосферы и океана в области тропических циклонов // Океанологические исследования. Владивосток: Дальнаука, 2002. -С. 28-36.

129. Тархова Т.И., Пермяков М.С., Сергиенко А. С. Некоторые особенности мелкомасштабного взаимодействия атмосферы и океана в области тропических циклонов // Метеорология и гидрология-2002 №11- С.60-67.

130. Толстых М.А., Фролов А.В. Некоторые современные проблемы численного прогноза погоды // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана.- 2005.-Т.41, № 3. С. 315-327.

131. Тропическая метеорология. Труды Второго Международного симпозиума /Под ред. В.П.Тесленко, И.Н.Иванова, А.Ф.Нерушева. -JL: Гидрометеоиздат, 1985.-217с

132. Тропическая метеорология. Труды Международного симпозиума / Под ред. В.Н.Иванова.- JL: Гидрометеоиздат, 1982. 237 с.

133. Тропическая метеорология. Труды Третьего международного симпозиума / Под ред. Ю.С.Седунова и др. Л.: Гидрометеоиздат, 1987.-570 с.

134. Тропическая метеорология. Труды Четвертого международного симпозиума / Под ред. В.Н.Захарова. Л.: Гидрометеоиздат, 1989. -514 с.

135. Тропические циклоны. Результаты исследований советских ученых / Под. ред. В.М. Волощука, и А.Ф. Нерушева- Л.: Гидрометеоиздат, 1989.-54 с.

136. Фалькович А.И. Динамика и энергетика внутритропической зоны конвергенции JL: Гидрометеоиздат, 1979. - 246 с.

137. Федоров К.Н. Поведение верхнего деятельного слоя океана под воздействием тропических ураганов и тайфунов // Океанология — 1972.- T.XII, вып.З С.387-392.

138. Хаин А.П. Математическое моделирование тропических циклонов-JL: Гидрометеоиздат, 1984. 247 с.

139. Хаин А.П., Агренич Е.А. О роли трения воздуха о подстилающую поверхность в развитии тропических циклонов. //Метеорология и гидрология. -1983.- № 10.- С.39-43.

140. Хаин А.П., Сутырин Г.Г. Тропические циклоны и их взаимодействие с океаном. -JL: Гидрометеоиздат, 1983 272 с.

141. Хаин А.Р. Влияние влажности воздуха и начального вихря на зарождение и развитие тропических циклонов // Метеорология и гидрология.- 1983.-№ 12.-С.62-68.

142. Хромов С.П., Мамонтова Л.И. Метеорологический словарь. -Л: Гидрометеоиздат, 1974. 568 с.

143. Чарни Дж. Внутритропическая зона конвергенции и циркуляции Гадлея в атмосфере // Труды Второго Токийского симпозиума по численным методам прогноза погоды. -Л.: Гидрометеоиздат, 1971. -С. 194-198.

144. Черных И.В., Алдухов О. А. Об определении вертикального распределения облачных слоев по данным радиозондирования атмосферы // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. -2004— Т.40, №1. С.47-61.

145. Шакина Н.П. Динамика атмосферных фронтов и циклонов. -Л.: Гидрометеоиздат, 1985-С. 263.

146. Шарков Е.А. Глобальный тропический циклогенез: эволюция научных взглядов и роль дистанционного зондирования // Исследование Земли из космоса. 2006. - № 1. - С. 68-76.

147. Шитс Р.С. О структуре ураганов по данным исследовательских самолетов-лабораторий // Интенсивные атмосферные вихри. -М.: Мир, 1985. -С.48-65.

148. Шулейкин В.В. Расчет развития, движения и затухания тропических ураганов и главных волн, создаваемых ураганами. -Л.: Гидрометеоиздат, 1979. 96 с.

149. Яремчук М.И. О диссипации кинетической энергии квазигеострофических движений во фронтальной зоне к северу от Куросио // Океанология. -1991., Т.31., - вып. 3. - С. 377-383.

150. Ярошевич М.И., Ингель Л.Х. Тропический циклон как элемент системы океан-атмосфера // Докл. РАН. -2004. -Т.399, № 3.- С. 397400.

151. Ahlgrimm М., Randall D. A. Diagnosing Monthly Mean Boundary Layer Properties from Reanalysis Data Using a Bulk Boundary Layer Model // J. Atmos. Sci. —2006. -vol.3. P.998-1012.

152. Andreas E.L., Emanuel K.A. Effects of sea spray on tropical cyclone intensity // J. Atmos. Sci. -2001.-v. 58.- P. 3741-3751.

153. Anthes A.R. The dinamics and energetics of mature tropical cyclones // Rev. Geophys. Space Phys. 1974.-vol.12, №3. -P.495-522.

154. Anthes A.R. Hurricane Model Experiments with a New Cumulus Parametrization Scheme // Mon. Wea. Rev. -1977. -vol 105. P 287-300.

155. Anthes A.R., Keyser D., Deardorff J.W. Further Considerations on Modeling the Sea Breeze with a Mixed-Layer Model // Mon. Wea. Rev. -1977.-vol 105.-P. 287-300.

156. Armi L., Stommel H. Four views of a portion of the North Atlantic subtropical gyre // J.Phys. Ocanogr.- 1983.-vol.l3.-P.828-857.

157. Arnold С.A. Tropical cyclone cloud and intensity relationships //Atmos. Sci. Paper. Colo. St. Univ.- 1977.-№ 277.- 155p.

158. Atlas of surface marine data 1994, CD-ROM NODC-57, U.S. Dept. of Commerce, Washington, DC 20235.

159. Bankert R.L., Tag P.M. An automated method to estimate tropical cyclone intensity using SSM/I Imagery // J. Appl. Meteor. 2002- vol.41. - P. 461^172.

160. Barnes G.M., Zipser E.J., Jorgensen D., Marks F.Jr. Mesoscale and Convective Structure of a hurricane rainband // J. Atmos. Sci. 1983-vol.40, № 9 - P.2125-2137.

161. Bates J.K. A Generalization of the CISK Theory // J. Atmos. Sci. 1973. -vol. 30.-P. 1509-1519.

162. Batten K.M. On the seasonal change in the depth of the mixed layer in the North Pacific ocean // J. Geophys. Res. 1972. -vol.7. - P.7138-7150.

163. Bellon G., Treut L., Ghil M. Lage-Scale and evaporation-wind feedbacks in a box model of the tropical climate // Geophys. Res. Lett. 2003 -vol.30, № 22. - 2145, doi: 10.1029/2003GL017895.

164. Bender M.A. The effect of relative flow on the asymmetric structure in the interior of hurricanes //J. Atmos. Sci. 1997-vol. 54, № 6. P. 703-724.

165. Bishop C.H. Domain-Independent Attribution. Part I : Reconstracting the Wind from Estimates of Vorticity and Divergence Uzing Free Space Green's Functions // J. Atmos. Sci. 1996. - vol. 53, № 2. - P.241-252.

166. Bister M. Effect of peripheral convection on tropical cyclone formation // J. Atmos. Sci. -2001.-vol. 58, № 15,- P. 3463-3476.

167. Black P.D., Cardone V.J., Gentry R.C., Hawkins D. Seasat microwave wind and rain observations in severe tropical and midlatitude marine storms // Advances in Geophysics. Satellite Oceanic Remote Sensing. -1985. -vol.27.-P. 197-277.

168. Blanc T.V. Variation of bulk-derived surface flux, stability, and roughness results due to the use of different transfer coefficient schemes // J. Phys. Oceanogr.- 1985.- vol.15.-P. 650-669.

169. Boers R., Eloranta E. W., Coulter R.L. Lidar observations of mixed layer dynamics: Tests of parameterized entrainment models of mixed layer growth rate // Journal of climate and applied meteorology. -1984 vol. 23. -P. 247-266.

170. Baik J.J., Paek J.S. A Neural Network Model for Predicting Typhoon Intensity // J. Met. Soc. Japan. —2000. vol. 78, № 6. - P. 858-869.

171. Booth D.A. Horizontal dispersion in the northeast Atlantic // J. Deep-Sea Res.-1988.-vol.35, №12.-P. 1937-1951.

172. Brand S. The effects on a tropical cyclone of cooler surface waters due to upwelling and mixing produced by a prior tropical cyclone // J. Appl. Meteor. 1971. - vol. 10, № 5. - P. 865-874.

173. Broccoli A.J., Manabe S., Mitchell J.F.B., Bengtsson L. Comments on "Global Climate Change and Tropical Cyclones": Part II // Bulletin of the American Meteorological Society. -1995. vol. 76, № 11. - P. 2243-2246.

174. Businger J. A., Shaw W.J. The response of marine boundary layer to mesoscale variations in sea-surface temperature // Dynamics of Atmos. & Ocean.- 1984. —vol.8. P. 267-281

175. Carr L.E. Ill, and Elsberry R.L. Analytical Tropical Cyclone Asymmetric Circulation for Barotropic Model Initial Conditions // Mon. Wea. Rev. -1992.- vol.120, № 4.- P.644-652.

176. Chang С-P., Liu C.-H.,Kuo H.-C. Typhoon Yamei: An equatorial tropical cyclone formation // Geophys. Res. Lett. 2003 - vol. 30, №.3.- 1150, doi: 10.1029/2002GL016365.

177. Chang S.W. Numerical simulation of the ocean's nonlinear, baroclinic response to translating hurricanes // J. Phys. Oceanogr. 1978. - vol.8 - P. 468-480.

178. Chang S.W., Anthes R.A. The mutual response of the tropical cyclone and the ocean // J. Phys. Oceanogr. -1979. -vol.9, № 1.- P. 128-135.

179. Charney J.G., Eliassen A. On the growth of the hurricane depression // J. Atmos. Sci. -1964,-vol.21.-P.68-75.

180. Clark J.H.E. Radiatively Driven Interactions between Stratocumulus and Synoptic Waves // J. Atmos. Sci. 1993.- vol. 50.- P. 2731-2745.

181. Cohn S. A., Angevine W. M. Boundary layer height and entrainment zone thickness measured by lidars and wind-profiling radars// Journal of applied meteorology. -2000.- vol. 39.- P. 1233-1247.

182. Colin de Verdiere A., Harvey J.G., Arhan M. Stirring and mixing of thermohaline anomalies// J. Mar. Res. 1986-vol.44.-P. 93-118.

183. Craig G.C., Gray S.L. CISK or WISHE as Mechanism for Tropical Cyclone Intensification // J. Atmos. Sci. 1996. -vol. 53, № 23.- P. 3528-3540.

184. Cunningham S. A., Haine T. W. N. Labrador sea water in the Eastern North Atlantic. Part II: Mixing dynamics and the advective-diffusive balance // J. Phys. Oceanogr. 1995. - vol. 25. - P.666-678.

185. D'Asaro E. A. The ocean boundary layer below hurricane Dennis // J. Phys. Oceanogr. 2003. - vol. 33. - P.561-579.

186. Dalu G.A., Baldi M., Peilke R.A., Leoncini G. Masoscale Nonhydrostatic and Hydrostatic Pressure Gradient Forces Theory // J. Atmos. Sci. -2003.-vol. 60.-P. 2249-2266.

187. Danard M. On the Role of the Planetary Boundary Layer in Cyclogenesis Over the Ocean // Atmasphere-Ocean. -1983. -vol. 21, № 4. -P. 466^170.

188. DeMaria M., Aberson S.D., and Ooyama K.Y. A Nested Spectral Model for Hurricane Track Forecasting // Mon. Wea. Rev. -1992. -vol. 120, № 8. -P. 1628-1643.

189. DeMaria M., and Pickle J.D. A Simplified Sistem of Simulation of Tropical Cyclones // J. Atmos. Sci. -1988.- vol.45.- P.1542-1554.

190. Ding Yi-Hui, Reiter E.R. Some Conditions influencing the variability of Typhoon Formation over West Pacific oceans // Arch. Met. Geoph. Bioclim. Ser. A. 1981. -vol.30.- P. 327-342.

191. Dunnavan G.M., Diericks J.W. An analysis of super typhoon Tip (october 1979) // Mon. Wea.Rev. 1980. -vol.108, № 11.-P. 1915-1923.

192. Dvorak V.F. Tropical cyclone intensity analysis and forecasting from satellite imagery // Mon. Wea. Rev.- 1975.- vol. 103- P. 420-430.

193. Eliassen A.S. Slow thermal or frictionally controlled meridional circulation in circular vortex // Astrophys. Norv. -1951. -№ 5 — P. 19-60.

194. Emanuel K.A. An Air-Sea Interaction Theory for Tropical Cyclones. Part 1: Steady-State Maintenance // J. Atmos. Sci. -1986 vol.43, № 6-P.585-604.

195. Emanuel K.A. Comments on "Global Climate Change and Tropical Cyclones": Part I // Bull. Amer. Meteor. Soc. -1995. -vol. 76, № 11.- P. 2241-2243.

196. Emanuel K.A., Bister M. Moist convective velocity and buoyancy scales //J. Atmos. Sci.- 1996. -vol. 53, № 22.- P. 3276-3285.

197. Emanuel K., DesAutels C., Holloway C., Korty R. Enviromental Control of Tropical Cyclone Intensity // J. Atmos. Sci. — 2004. -vol. 61. P. 843858.

198. Erickson S.T. Comparison of developing vs non-developing tropical disturbances // Atmos. Sci. Paper. Dep. Atmos. Sci. Colo State Uni. -1977.-№277.-81 p.

199. Ferreira R.N., Schubert W.H. Barotropic aspects of ITCZ Breakdown. // J. Atmos. Sci.- 1997.-vol. 54, №7.-P.261-283.

200. Ferreira R.N., Schubert W.H., Hack J.J. Dynamical aspects of twin tropical cyclones associated with the Madden-Julian oscillation. // J. Atmos. Sci. -1996.-vol. 53, №7. -P. 929-945.

201. Fraedrich K., McBride J.L. Large-Scale Convective Instability Revisited // J. Atmos. Sci. 1995. -vol. 52, № 11. -P. 1914-1923.

202. Frank W.M. Large-scale characteristics of tropical cyclones // Mon. Wea. Rev. -1982.- vol. 110, № 6. -P.572-586.

203. Frank W.M. The cumulus parametrization problem. Review //Mon. Wea. Rev. -1983.- vol. 111, № 9.- P. 1859-1871.

204. Frank W.M. The Structure and energetics of tropical cyclone // North. Wea. Rev. -1977.-vol.105, № 9.- P.l 119-1150.

205. Franklin J.L., Lord S. J., Frank D.M. Dropwindsonde and Radar Observations of the Eye of Hurricane Gloria (1985) // Mon. Wea. Rev. -1988.-vol.116.-P. 1237-1244.

206. Garwood R.W., Muller P., Gallacher P.C. Wind direction and equilibrium mixed layer in the tropical Pacific ocean // J. Phys. Oceanogr. —1985.— vol.15.-P.1332-1338.

207. Geisler J. E. Linear theory of the response of a two-layer ocean to a moving hurricane // Geophys. Fluid Dyn. 1970. - vol.1, № 4. - P.249-272.

208. Gosnel R., Fairal C.W., Webster P.J. The sensible heat of rainfall in the tropical ocean // J. Geophys. Res. -1995.-vol. 100, №9. -P. 18,437-18,442.

209. Gray W.H. Global view of the origin of tropical disturbances and storms // Mon. Wea. Rev. -1968,- vol.96, N 6.- P. 669-700.

210. Gray W.H. Tropical cyclone genesis // Atmos. Sci. Paper. Colo. St. Univ-1975,-№234.- 119 p.

211. Greatbatch R.J. On the response of the ocean to a moving storm: the nonlinear dynamics // J. Phys. Oceanogr. -1983. vol.13. -P.357—367.

212. Griffith C.G., Fedor L.S. Precipitation in tropical cyclones // Advances in Geophysics Satellite Oceanic Remote Sensing. -1985. -vol.27. -P.393-417.

213. Gu G., Zhang C. Westward-propagating synoptic-scale disturbances and the ITCZ// J. Atmos. Sci. -2002-vol. 59.-P. 1062-1075.

214. Hack J.J., Schubert W.H. Lateral boundary conditions for tropical cyclone models // Month. Weath. Rev. -1981. -vol.104, № 7.-P.1404-1420.

215. Hack J.J., Schubert W.H. Nonlinear response of atmospheric vortices to heating by organized cumulus convection // J. Atmos. Sci. -1986 — vol.43, № 15- P.1559-1573.

216. Hageli P., Steyn D.G., Strawbridge K.B. Spatial and temporal variability of mixed-layer depth and entrainment zone thickness // Boundary layer meteorology. 2000.- vol. 97.-P. 47-71.

217. Hancy R.L., Risch M.S., Heise G.C. Wind forcing due to synoptic storm activity over the North Pacific Ocean // Atmosphere-ocean. -1981-vol.19.-P. 128-147.

218. Han-Ru Cho, Klaus Fraederich, Wang J.T. Cloud clusters, Kelvin wave-CISK, and the Madden Julian oscillations in the equatorial troposphere // J. Atmos. Sci. -1993. -vol. 51, № 1.- P. 68-76.

219. Hartmarm D.L., Maloney E.D. The madden-julian oscillation, barotropic dynamics, and North Pacific tropical cyclone formaton // J. Atmos. Sci. -2001.-vol. 58.-P. 2545-2570.

220. Hawkins H.P., Rubsam D.T. Hurricane Hilda, 1964. 11: Structure and budgets of the hurricane on 1 October 1964 // Mon. Wea. Rev. -1968-vol.96.-P.617-636.

221. Hellerman S., Rosenstein M. Normal monthly wind stress over the world ocean with error estimates // J. Phys. Oceanogr. -1983 vol.13, № 7-P.l 093-1104.

222. Hendricks E. A., Montgomery M.T. The Role of "Vortical" Hot Towers in the Formation of Tropical Cyclone Diana (1984) // J. Atmos. Sci. -2004. -vol.61, № 11.-P. 1209-1232.

223. Hobgoog J.S. A possible mechanizm for the diurnal oscilations of tropical cyclones // J. Atmos. Sci. 1986.- vol.43, № 23.- P.2901-2922.

224. Holland G.J. Tropical cyclones in the Australian southwest Pacific region // Atmos. Sci. Paper. Colo. St. Univ. -1983.- № 363.- 264 p.

225. Holliday C.R., Thompson A.N. Climatological characteristics of rapidly intensifying typhoons // Mon. Wea. Rev. -1979.- vol. 107, №. 8.- P. 10221034.

226. Houze R.A. Cloud clusters and large-scale vertical motions in the tropical // J. Meteor. Soc. Japan. -1982. -vol.60, №.1.- P.396-409.

227. Jacob S.D. and Shay K.L. The role of oceanic features on the tropical cyclone-induced mixed layer response: a case study // J. Phys. Oceanogr. -2003.- vol. 33,- P. 649-654

228. Jacob S.D., Shay L. K., Mariano A. J. The 3D oceanic mixed layer response to hurricane Gilbert // J. Phys. Oceanogr- 2000- vol. 30-P. 1407-1429.

229. Jenkins M.A. The Cold-Core Temperature in a Tropical Easterly Weve // J. Atmos. Sci. -1995. -vol. 52, № 8. P. 1168-1177.

230. Jenkins W. J. 3H and 3He in the beta triangle: observations of gyre ventilation and oxygen utilization rates // J. Phys. Oceanogr. 1987. -vol. 17.-P. 763-783.

231. Johnson A., White G.W. Ocean date buoy measurements of hurricane Eloise // Mar. Technol. Soc. J. 1978. -vol.12. -P. 14-21.

232. Johnson R.H. Lage-Scale Effects of Deep Convection on the GATE Tropical Boundary Layer // J. Atmos. Sci. 1981. vol. 38. -P. 2399-2413.

233. Jordan T.F., Baker J.R. Vertical Structure of Time-Dependent Flow Dominanted by Friction in a Well-Mixed Fluid // J. Phys. Oceanogr — 1980. -№7-P. 1091-1103.

234. Jorgensen D.P. Mesoscale and convective-scale characteristics of mature hurricanes//J. Atmos. Sci.- 1984.-vol.41, №.8.- P.1268-1311.

235. Jun-ichi Tsutsui, Kasahara A. Simulated tropical cyclones using the National Centre for Atmospheric Research community climate model // J. Geophys. Res. -1996. -vol. 101, №. D10.-P. 15,013-15,032.

236. Kaimal J.C., N. L. Abshire, R. B. Chadwick et al. Estimating the depth of the daytime convective boundary layer // J. Appl. Meteor. -1982. -vol.21. -P. 1123-1129.

237. Kanehisa H. A nonlinear extension of the Helicity formula for convective storms // J. Meteor. Soc. Japan. -2002.-vol 80, № 5. -P. 1301-1306.

238. Kasahara A., Platzman G. Interaction of a hurricane with the steering flow and its effect upon the hurricane trajectory // Tellus. -1963. v. 15. N 4. p. 321-335.

239. Keenan T.D., Templeton J.I. A comparison of tropical cyclone, hurricane and typhoon mass and moisture // Mon. Wea. Rev. 1983.- vol.111, №.2-P.320-327.

240. Kitabatake N. Extratropical Transformation of typhoon Vicki (9807): structural change and the role of upper-tropospheric disturbances // J. Meteor. Soc. Japan. -2002.- vol 80, № 2. P. 229-247.

241. Klein P., Lapeyre C. Wind ringing of the ocean in presence of mesoscale eddies // Geophys. Res. Let.-2004.-vol.3 l.-L153306.doi: 10.1029/2004GL020274.

242. Knupp K.R., Cotton W.R. Convective Cloud Downdraft Structure: An Interpretive Survey // Rev. Geophys. -1985. -vol. 23.- P. 183-215.

243. Kossin J.P., Schubert W.H. Mesovortices, Polygonal Flow Patterns, and Rapid Pressure Falls in Hurricane-Like Vortices // J. Atmos. Sci 2001— vol. 58.-P. 2196-2209.

244. Kuo H.L. Vortex boundary layer under quadratic surface stress // Bound. Layer Meteor. 1982.-vol.22.-P. 151-169.

245. Kurihara Y. Budget Analysis of a tropical cyclone simulated in an axisymmetric numerical model // J. Atmos. Sci. 1975. -vol.32, №.1-P.25-59.

246. Kurihara Y., Tuleya R.E. A numtrical simulation study of the genesis of a tropical storm // Mon. Wea. Rev. -1981.- vol.109, № 9.- P.1629-1653.

247. Kurihara Y., Tuleya R.E. Structure of a tropical cyclone developed in a three-dimensional numerical simulation model // J. Atmos. Sci. -1974 — vol.31, №5.- P.893-919.

248. Kuroda M., Harada A., Tomine K. Some Aspects on Sensitivity of Typhoon Intensity to Sea-Surface Temperature // J. Meteor. Soc. Japan. 1998. V. 76. No l.P. 145-151.

249. Lapeyre G., Held L.M. The Role of Moisture in the Dinamics and Energetics of Turbulent Baroclinic Eddies // J. Atmos. Sci. -2004. -vol.61, № 15 P.1693-1710

250. Large W. G., Pond S. Sensible and latent heat flux measurements over the ocean // J. Phys. Oceanogr. -1982.- vol.12.- P.464-482.

251. Lavoie R.L. A mesoscale numerical model of lake-effect storms // J. Atmos. Sci.- 1972. -vol. 29, №9.- P.1025-1040.

252. Legg S., McWilliams J., Gao J. Localization of Deep Convection by a Mesoscale Eddy // J. Phys. Ocean. 1998. v. 28. P. 944-970.

253. Leipper D.L. Observed ocean conditions and hurricane Hilda, 1964 // J. Atmos. Sci -1967.-vol.24, № 2.-P.182-195.

254. Lenschow D.H., Stankov B.B. Length scales inthe convective boundary layer//J. Atmos. Sci. -1986.-vol.43, № N 12.-P. 1188-1209.

255. Li Т., Fu В., Ge X., Wang В., Peng M. Satellite data analysis and numerical simulation of tropical cyclone formation // Geophys. Res. Let. 2003. V. 30. No 21. 2122. doi: 10.1029/2003GL018556.

256. Lighthill J., Holland G., Gray W. and all. Global Climate Change and Tropical Cyclones // Bull. Amer. Meteor. Soc. -1994.- vol. 75, № 11- P. 2147-2157.

257. Lindzen R.S. The Interaction of Weves and Convection in the Tropics // J. Atmos. Sci. 2003.- vol. 60. - P. 3009-3020.

258. Liu C.T., Chen Y.L.L. The simulation of typhoon induced chlorophyll a patch east of Taiwan // The 4-th Pacific Ocean Remote Sensing Conference. -July 28-31, 1998.- Qingdeo, China. -P.29- 31.

259. Mahanti A.C. The Origin of Tropical Disturbances // Arch. Met. Geophys. Bioclim. Ser. A.- 1981.-vol.30. -P. 167-183.

260. Manton M.J. Some effects of convection on geostrophic flow // Quart. J. R. Meteor. Soc. -1985. -vol. 111. -P. 173-182.

261. Matsuura Т., Yumoto M., Iizuka S. A mechanism of interdecadal variability of tropical cyclone activity over the western North Pacific //Climate Dynamics. -2003. -№21. P. 105-117

262. McBride J.L. Observation analysis of tropical cyclone formation. Part 1. Basic description of data sets // J. Atmos. Sci. -1981- vol.38, № 6-P.l 117—1131.

263. McBride J.L. Observation analysis of tropical cyclone formation. Part III. Budget Analysis // J. Atmos. Sci. -1981.- vol.38, № 6.- P.l 152-1166.

264. McBride J.L., Zehr R. Observation analysis of tropical cyclone formation. Part II. Comparison of nondeveloping versus developing systems // J. Atmos. Sci.- 1981.-vol.38, № 6.-P.l 132- 1151.

265. Meehl G.A. A calculation of ocean heat storage and effective ocean surface layer depths for the Northern Hemisphere // J. Phys. Oceanogr. -1984. -vol.14, № 11.-P. 1747-1761.

266. Merril R.T. A comparison of large and small tropical cyclones // Mon. Wea. Rev. -1984.- vol.112, № 7.-P.1408-1418.

267. Montgomery M.T., Farrell B.F. Tropical Cyclone Formation // J. Atmos. Sci. -1993. -vol.50, № 2. -P.285-310.

268. Mozer J.B., Zender J.A. Cluster analysis of eastern North Pacific tropical cyclogenesis precursors // J. Geophys. Res. -1994- vol.99, № D4-P.8085-8093.

269. Mozer J.B., Zender J.A. Lee vorticity production by large-scale tropical mountain ranges. Part 1: Eastern North Pasific tropical cyclogenesis // J. Atmos. Sci. -1996. -vol. 53, № 4.- P. 522-538.

270. Nakazawa T. Suppressed Tropical Cyclone Formation over the Western North Pacific in 1998 // J. Meteor. Soc. Japan. 2001. -vol. 79 № 1. -P. 173-183.

271. Nilsson J. Energy Flux from Traveling Hurricanes to the Oceanic Internal Wave Field // J. Phys. Ocean. -1995. -vol.25, № 4.-P.558-573.

272. Nilsson J. Mixing in the ocean produced by tropical cyclones // Tellus. — 1996- vol.48A P.342-355.

273. Noonkester V.R. Profiles of optical extinction coefficients calculated from droplet spectra observed in marine stratus cloud layers // J. Atmos. Sci.-1985.-vol. 42, № 11.-P. 1161 1171.

274. Nyoumura Y., Yamashita M. On the central pressure change of tropical cyclones as a function of sea-surface temperature and land effect // Geophys. Mag. -1984. vol.41, № 1. -P.45-49.

275. O'Brien J J., Reid R.O. The non-linear response of a twolayer baroclinic ocean to a stationary axially symmetric hurricane. Part I. Upwelling induced by momentum transfer // J. Atmos. Sci. 1976. -vol.24, № 2. -P. 197-207.

276. Oh I. S., Zhurbas V., Park W. Estimating horizontal diffusivity in the East Sea (Sea of Japan) and the northwest Pacific from satellite-tracked drifter data // J. Geophys. Res. 2000. -vol.105, № C3. -P.6483-6492.

277. Ooyama K.V. A dynamical model for the study of tropical cyclone development // Geophys. Intern. (Mexico).- 1964 vol.4. -P.l87-198.

278. Palmen E. On the formation and structure of tripical hurricanes // Geophysica (Helsinki). -1948.-vol.3. -P.26-38.

279. Peng L., Kuo H.L. A numerical simulation of the development of tropical cyclones // Tellus. -1975. -vol.27, № 2.- P.133-144.

280. Permjakov M.S., Protasov S.N. Effect of tropical cyclones on the seasonal characteristics of the active layer // Oceanology. -1995.- vol. 35, № 2.- P. 182-185.

281. Permyakov M. S., Bukin O. A., Mayor A. Y, et al. Statistical features of space distribution of chlorophyll a in the South Pacific using SeaWiFS data and shipborne laser fluorometer measurements // Proceedings SPIE. -2001.-№4154-27.-P. 188-192.

282. Pollard R.T. On the generation by winds of inertial waves in the ocean // Deep-Sea Res.- 1970. -vol.17.- P.795-812.

283. Powell M.D. Evaluations of diagnostic marine boundary-layer models applied to hurricanes // Mon. Wea. Rev. -1980 vol.108, № 6 - P.757-766.

284. Prabhakara C., Dalu G., Lo R.C., Nath N.R. Remote Sensing of Seasonal Distribution of Precipitable Water Vapor over the Ocean and the Inference of Boundary-Layer Structure // Mon. Wea. Rev. -1979. -vol.107. P. 1388-1401.

285. Price J. F. Upper ocean response to a hurricane // J. Phys. Ocean. 1981. -vol.11, №2.- P. 153-175.

286. Protasov S.N., Permjakov M.S. Interaction of Tropical Cyclones With Active Ocean Layer in Seasonal Time Scale// The Second China Russia Joint Oceanographic symposium. -August 27-29, 1992. -Dalian, China. -1992.-P. 49.

287. Ramage C. S. The typhoons of October 1970 in the South China Sea. Intensification, decay and ocean interaction // J. Appl. Meteor.- 1974-vol.13, № 4.-P.739-751.

288. Ramanathan V., Crutzen P.J., Lelieveld J. et al. Indian Ocean Experiment: An Integrated analysis of the climate forcing and effects of the great Indo-Asian haze // J. Geophys. Res.- 2001.- vol.106, № D22.- P. 28,37128,398.

289. Reed R.K. On estimating isolation over the ocean // J. Phys. Ocean. -1977. -vol.7. -P.482-485.

290. Renno N.O., Ingersol A.P. Natural convection as a heat engine: a theory for CAPE // J. Atmos. Sci. -1996.- vol. 53,№ 4.- P. 572-584.

291. Richards K. J., Edwards N. R. Lateral mixing in the equatorial Pacific: the importance of internal instability // J. Geophys. Res. Let. 2003. -vol.30, №17.- P.ОСЕ 3-1-ОСЕ 3-4.

292. Richardson P.L. Drifting below the surface, floats reval energetic mases of swirling water that transport salt and energy // Americ. Sci. -1993. -vol.81.-P.261-271.

293. Rodgers E.B., Adler R.F. Contribution of tropical cyclones to the North Atlantic climatological rainfall as observed from satellites // J. Appl. Meteor. -2001,- vol. 40. -P. 1785-1800.

294. Rodgers E.B., Adler R.F. Tropical cyclone rainfall characteristics as determained from a satellite passive microwave radiometer // Mon. Wea. Rev. -1981. -vol.109, № 3. -P.506-521.

295. Rosenthal S.L. A circulary symmetric primitive equations model of tropical cyclone development containing an explicit water vapor cycle // Mon. Wea. Rev. -1970. -vol.98, № 9. -P.643-663.

296. Rotunno R., and Emanuel K.A. An Air-Sea Interaction Theory for Tropical Cyclones. Part II: Evolutionary Study Using a Nonhydro static Axisymmetric Numerical Model // J. Atmos. Sci. -1987 vol.44, № 3— P.542-561.

297. Rozendaal M.A., Rossow W.B. Characterizing Some of the Influences of the General Circulation on Subtropical Marine Boundary Layer Clouds // J. Atmos. Sci. -2003. -vol. 60.-P. 711-728.

298. Ruprecht E., Gray W.M. Analysis of satellite-observed tropical cloud clustere // Tellus. -1976. -vol.28, № 5. -P.391-425.

299. Sarachik E.S. The Tropical Mixed Layer and Cumulus Parameterization // J. Atmos. Sci. -1974.- vol.31, № 11.- P.2225-2230.

300. Schubert W.H., Hack J.J. Inertial atability and tropical cyclone development // J. Atmos. Sci. -1982.- vol.39, № 8.- P.1687-1697.

301. Schubert W.H., Hack J.J. Transformed Eliassen balanced vortex model // J. Atmos. Sci. -1983. -vol.40, № 6.- P. 1571-1583.

302. Send U., Marshall J. Integral Effects of Deep Convection // J. Phys. Ocean. 1995. - vol.25. - P. 855-872.

303. Shade L.R., Emmanuel К.A. The ocean's effect on the intensity of tropical cyclones: results from a simple coupled atmosphere-ocean model // J. Atmos. Sci. -1999.-vol. 56.-P. 642-650.

304. Shapiro L.J., Willoughby H.E. The response of balanced hurricanes to local sources of heat and momentum // J. Atmos. Sci. -1982. -vol.39, № 2. -P.3 78-394.

305. Shay L.K., Mariano A. J., Jacob S.D., Ryan E.H. Mean and near-inertial ocean current response to hurricane Gilbert // J. Phys. Ocean. 1998. -vol.28.-P. 858-889.

306. Shea D.J., Gray W.M. The hurricane's inner core region // J. Atmos. Sci. -1973. vol.30, № ll.-P.l544-1576.

307. Spall M. A. Generation of strong mesoscale eddies by weak ocean gyres // J. Mar. Res.-2000. vol. 58. - P. 97-116.

308. Spall M. A., Chapman D.C. On the efficiency of baroclinic eddy heat transport across narrow fronts // J. Phys. Ocean. -1998. vol.28.- P. 22752287.

309. Stramma L., Cornillon P. Satellite observations of the sea surface cooling by hurricane // J. Geophys. Res. 1986. - vol. 91, № C4. - P. 5031- 5035.

310. Sugi M., Noda A. Influence of global warming on tropical cyclone climatology: an experiment with JMA global model // J. Meteor. Soc. Japan. -2002. -vol 80, № 2. -P. 249-272.

311. Sundqvist H. Numerical simulation of the development of tropical cyclones with a ten-level model // Tellus. -1970. -vol.22, № 4.- P.359-390.

312. Tennekes H. Model for the Dynamics of the Inversion Abave a Convective Boundary Layer // J. Atmos. Sci. -1973. -vol. 30. -P. 558-567.

313. Tokioka Т. Parameterization of subgridscale mixing based on quasi-geostrophic turbulence theory // Pap. Meteor. & Geophys. 1980.- vol.31, №3/4. P.l 15-123.

314. Tsutsui J., Kasahara A. Simulated tropical cyclones using the National Center for Atmospheric Research community climate model // J. Geophys. Res.-1996.-vol. 101,№D10.-P. 15013-15032.

315. Tuleya R.E., Kurihara Y. A numerical study on the effects of environmental flow on tropical storm genesis // Mon. Wea. Rev. 1981- vol. 109, №12. -P.2487-2506.

316. Tuleya R.E., Kurihara Y. A notes on the sea surfase temperature sensitivity of a numerical model of tropical storm genesis // Mon. Wea. Rev. —1982-vol.110, № 12.-P.2060-2069.

317. Udelhofen P.M., Hartmann D. L. Influence of tropical cloud system on the relative humidity in the upper troposphere // J. Geophys. Res. -1995. -vol 100, № D4. -P.7423-7440.

318. Venkatesh T.N. Prediction of tropical cyclone genesis usimg a vortex meger index // Geophys. Res. Let. -2004. -vol. 31 1.04105. doi:10.1029/2003GL019005.

319. Wang D. Entraiment laws and a bulk mixed layer model of rotating convection derived from large-eddy simulations // Geophys. Res. Lat. -2003.-vol.30, № 18.-P. 1929, doi: 10.1029/2003GL017869.

320. Wang X., Zang Da-L. Potential Vorticity Diagnosis of a Simulated Hurricane. Part I: Formulation and Quasi-Balanced Flow // J. Atmos. Sci. -2003. -vol.60. -P. 1593-1607.

321. Wang Y. Vortex Rossby waves in a numerically simulated tropical cyclone. Part 1: overall structure, potential vorticity, and kinetic energy budgets // J. Atmos. Sci.-2002-vol 59.-P. 1213-1238.

322. Wang Y. Vortex Rossby waves in a numerically simulated tropical cyclone. Part 2: The role in tropical cyclone structure and intensity changes // J. Atmos. Sci. -2002.-vol 59.-P. 1239-1262.

323. Weare B.C. Interannual moisture variations near the surface of the tropical Pacific ocean // Quart. J. Meteor. Soc. -1984. -vol.110 P.489-504.

324. Weichman P.B., Glazman R.E. Spatial variations of a passive tracer in a random wave field // J. Fluid Mech. -2002. -vol. 453. -P. 263 287.

325. Wells N.C., King—Hele S. Parameterization of tropical ocean heat flux // Quart. J. Roy. Meteor. Soc. 1990. - vol.116. -P. 1213-1224.

326. Wendland W.M. Tropical storm frequencies related to sea surface temperatures // J. Appl. Meteor. -1977. -vol.16, № 5. -Р.477-Ч81.

327. White W. В., Annis J.L. Coupling of Extratropical Mesoscale Eddies in the Ocean to Westerly Winds in the Atmospheric Boundary Layer // J. Atmos. Sci.-2003.-vol.33.-P. 1095-1107.

328. Willoughby H.E. Forced secondary circulations in hurricanes // J. Geophys. Res. -1979. -vol.84.-P.3173-3183.

329. Wu L., Wang B. Effects of convective heating on movement and vertical coupling of tropical cyclones: a numerical study // J. Atmos. Sci. —2001.-vol 58.- P. 3639-3649.

330. Wu Z. A Shellow CISK, Deep Equilibrium Mechanism for the Interaction between Large-Scale Convection and Large-Scale Circulation in the Tropics// J. Atmos. Sci. -2003.-vol. 60.-P. 377-392.

331. Zhang D.L., Fritsch J.M. Numerical Sensitivity Experiments of Varying Model Physics on the Structure, Evolution and Dynamics of Two Mesoscale Convective Systems // J. Atmos. Sci. 1988. - vol. 45, № 2. -P. 261-292

332. Yamasaki M. A further study of the tropical cyclone without parameterizing the effects of cumulus convection // Papers in Meteor, and Geophys. -1983.- vol.34, № 4. -P.221-26.

333. Yamasaki M. A. Tropical Cyclone Model Resolving Mesoscale Organized Convection with Prognostic Treatment of Subgrid-scale Cloud Water // J. Meteor. Soc. Japan. -2001.- vol. 79, № 2.- P. 637-655.

334. Yamasaki M. Numerical simulation of tropical cyclone development with the use of primitive equations // J. Meteor. Soc. Japan. -1968. -vol.46, № 3. -P.178-201.

335. Yamasaki M. The role of surface friction in tripical cyclones // J. Meteor. Soc. Japan. -1977,- vol.55, № 6. -P.559-572.

336. Yanase W., Niino H. Effects of baroclinicity on the cloud pattern and structure of polar lows: A high-resolution numerical experiment II Geophys. Res. Let. -2005. -vol. 32.- L02806, doi: 10.1029/2004GL020469.

337. Yano J.I., Grabowski W.W., Moncrieff M.W. Mean-State Convective Circulation over Large-Scale Tropical SST Gradients // J.Atmos. Sci. -2002.-vol. 59.-P. 1578-1592.

338. Yano J.I., McWilliams J.C., Moncrieff M.W. Hierarchical Tropical Cloud Systems in an Analog Shellow-Water Model И J. Atmos. Sci. 1995. -vol. 52.-P. 1723-1742.

339. Yasuda N. Modification of Kondo's formulas on the bulk transfer coefficients of turbulent fluxes over the ocean // Tohoku Geophys. Journal. 1981. - vol.28, №.3-4. -P. 131-142.

340. Yuen C.W. Dynamical Modeling of flow in cumulus-filled boundary layers // J. Atmos. Sci. 1985. -vol. 42, № 2. -P. 113-134.

341. Zavala Sanson L., van Heijst G.J.F.Nonlinear Ekman tffects in rotating barotropic flows // J. Fluid Mech. 2000. - vol. 412. - P. 75-91.

342. Zhu H. Smith R. Ocean Effects on Tropical Cyclone Intensification and Inner-Core Asymmetries // J. Atmos. Sci. 2004. -vol. 61.- P. 1245-1258.255

343. Zhu H. Smith R. The Importance of Three Physical processes in a Minimal Three-Dimensional Tropical Cyclone Model // J. Atmos. Sci. 2002. -vol. 59.-P. 1825-1840.

344. Zhurbas V., Oh I. S. Lateral diffusivity and Lagrangian scales in the Pacific ocean as derived from drifter data // J. Geophys. Res 2003. - vol.108, № C5. - P.10-1-10-5.