Тропические циклоны северо-западной части Тихого океана и их воздействие на верхний слой Японского и Охотского морей

Поталова, Екатерина Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Тропические циклоны северо-западной части Тихого океана и их воздействие на верхний слой Японского и Охотского морей
ВАК РФ 25.00.28, Океанология

Автореферат диссертации по теме "Тропические циклоны северо-западной части Тихого океана и их воздействие на верхний слой Японского и Охотского морей"

-"^чаанзе

на правах рукописи

ПОТАЛОВА Екатерина Юрьевна

ТРОПИЧЕСКИЕ ЦИКЛОНЫ СЕВЕРО-ЗАПАДНОЙ ЧАСТИ ТИХОГО ОКЕАНА И ИХ ВОЗДЕЙСТВИЕ НА ВЕРХНИЙ СЛОЙ ЯПОНСКОГО И ОХОТСКОГО МОРЕЙ

25.00.28.- океанология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата географических наук

Владивосток - 2008

003455836

Работа выполнена в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичёва Дальневосточного отделения Российской академии наук

Научный руководитель: доктор физико-математических наук, с.н.с. Пермяков Михаил Степанович

Официальные оппоненты: доктор географических наук,

профессор Тунеголовец Валерий Петрович доктор физико-математических наук, профессор Кильматов Талгат Рустемович

Ведущая организация: Дальневосточный государственный университет

Защита состоится «Д^ 12008 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета

005.017.02 в Тихоокеанском океанологическом институте им. В.И. Ильичёва ДВО РАН адресу: 690041, Владивосток, ул. Балтийская, 43.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва ДВО РАН

Автореферат разослан «^Д» 20081

Учёный секретарь диссертационного совета

Д 005.017.02 Храпченков Ф.Ф.

кандидат географических наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы.

Тропические циклоны (ТЦ) относятся к погодным системам синоптического масштаба с циклоническим вращением воздуха на нижних уровнях атмосферы, возникающие в тропических широтах Мирового океана в течение всего года. Достигая в отдельных случаях интенсивности супертайфунов с максимальной скоростью ветра 60 м/с и более, ТЦ способны оказывать катастрофическое воздействие на прибрежные районы, вызывая разрушения и наводнения. ТЦ относятся к одному из наиболее опасных природных явлений, поэтому их исследование остаётся одной из наиболее актуальных проблем метеорологии. Несмотря на то, что исследования ТЦ продолжаются десятки лет, многие вопросы, касающиеся тропических циклонов, остаются изученными недостаточно. Так, до сих пор нет общепринятой теории формирования тропических циклонов; нет определённого ответа на вопрос, почему из десятков атмосферных возмущений, ежегодно появляющихся, казалось бы, при схожих метеорологических условиях тропической зоны Мирового океана, только малая часть развивается в интенсивные тропические циклоны. Анализ литературы, ежегодно пополняющейся десятками наименований, показывает определённые диспропорции в исследованиях по ТЦ: большая часть научных работ посвящена исследованиям сформировавшихся возмущений, уже имеющих чётко выраженную циклоническую циркуляцию, нежели изучению физических механизмов зарождения и формирования тропических циклонов из слабых, едва выделяющихся в полях метеорологических величин, бесформенных образований [Пермяков, 2007]. Между тем, знание физических механизмов циклогенеза важно в разработке методов прогноза возникновения и перемещения тайфунов, а также в изучении других вихревых структур в океане и атмосфере.

Сравнительно мало работ, относящихся к выходу тропических циклонов в умеренные и высокие широты, где наступает стадия заполнения ТЦ или трансформация их во внетропические циклоны. Практически неисследованной остаётся реакция окраинных дальневосточных морей - Японского и Охотского, на прохождение ТЦ. Тропические циклоны, выходящие сюда, как правило, затухающими, здесь способны регенерировать, достигая стадии шторма; они воздействуют на обширные акватории морей, порождая области апвеллинга и даунвеллинга, а в океанографических характеристиках последствия прохождения ТЦ могут сохраняться длительное время - порядка недель и месяцев. Между тем, большая часть отечественных исследований в этой области относится к районам открытого океана в области тропических и умеренных широт и основывается, главным образом, на данных научных морских экспедиций, проходивших в зонах действия тайфунов. Исследования реакции дальневосточных окраинных морей интересны и актуальны как с точки зрения изучения самих тропических циклонов, так и в задачах региональной океанологии дальневосточных морей России и прилегающей к ним части Тихого океана.

Цели и задачи исследования.

Цель работы - исследование условий формирования и развития тропических циклонов северо-западной части Тихого океана и оценка их воздействия на верхний слой Японского и Охотского морей.

При этом были выделены и решались следующие задачи:

1. Обзор и анализ результатов исследований генезиса тропических циклонов, а также реакции верхнего слоя океана и морей на их прохождение.

2. Сбор данных по ТЦ северо-западной части Тихого океана и сопутствующих гидрометеорологических данных по районам их прохождения, Подготовка необходимого программного обеспечения для обработки данных.

3. Анализ гидрометеорологических условий формирования и развития тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана.

4. Оценки вклада тропических циклонов в характеристики взаимодействия океана и атмосферы в районах Японского и Охотского морей.

Новизну полученных результатов составляют;

1. На основе данных по северо-западной части Тихого океана, с использованием комплексных безразмерных термодинамических параметров атмосферы исследованы условия развития ТЦ, при которых в тропическом циклоне формируется тёплое ядро.

2. Для анализа условий формирования тропических циклонов использованы комплексные безразмерные параметры атмосферы, определяющие образование замкнутой циклонической циркуляции в тропических возмущениях, движущихся в фоновом пассатном потоке.

3. Проведены оценки вклада тропических циклонов в потоки тепла,: влаги, импульса, механической энергии ветра и вихрь напряжения трения ветра над Японским и Охотским морями.

На защиту выносятся следующие положения и научные выводы:

1. По данным северо-западной часто Тихого океана показано, что тропические циклоны зарождаются и развиваются в районах с малыми градиентами температуры поверхности океана и приземного давления, а также с невысокими скоростями ветра. При этом пороговые для развития тропических циклонов значения термодинамического параметра, определяемого отношением влажности в пограничном слое к статической устойчивости атмосферы, близки к 1, а районы его большой частоты зарождения и развития тропических циклонов лежат в областях с его большими значениями.

2. Важными факторами формирования тропических циклонов являются скорость пассатного потока, характеристики пограничного слоя атмосферы -

высота и сила пассатной инверсии, а также горизонтальный масштаб и интенсивность источника тепла, выделяемого в процессах мелкой конвекции. 3. Проведённые оценки характеристик взаимодействия верхнего слоя моря и атмосферы над Японским и Охотским морями при прохождении тропических циклонов показали, что теплоотдача поверхности моря увеличивается в среднем в 3 раза по сравнению с фоновыми значениями, а потоки импульса, механической энергии ветра и вихрь напряжения ветра могут превышать фоновые в 10 и более раз.

Обоснованность и достоверность

Полученные результаты согласуются с имеющимися представлениями об исследуемом объекте, их достоверность подтверждена сопоставимостью с имеющимися данными наблюдений и результатами, полученными ранее другими исследователями.

Практическая значимость работы.

Полученные результаты могут быть использованы в дальнейших исследованиях тропических циклонов, при разработке методов их диагностики и прогноза; в оценке воздействия циклонов на объекты морской деятельности на акваториях дальневосточных и побережья Дальнего Востока России.

Личный вклад автора.

Автором создан архив данных по тропическим циклонам, выходившим на Японское и Охотское моря, разработано программное обеспечение для комплексной обработки гидрологических и метеорологических данных. Необходимые расчёты параметров циклогенеза и характеристик взаимодействия океана и атмосферы в районах дальневосточных морей сделаны автором лично. Анализ и интерпретация полученных результатов проведены при непосредственном участии автора. Основные защищаемые

научные положения, приведенные в диссертации, получены при значительном вкладе автора.

Апробация работы.

Основные результаты работы были представлены на конференции «С.П.Хромов и синоптическая метеорология» в МГУ им. М.В. Ломоносова (г. Москва, 2004 г.), на конференции молодых учёных ТОЙ ДВО РАН «Океанологические исследования» (г. Владивосток, 2007 г.), на Всероссийских открытых конференциях «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» ИКИ РАН (г. Москва, 2005, 2007), а также на семинарах лаборатории взаимодействия океана и атмосферы ТОЙ ДВО РАН. В полном объёме работа докладывалась на океанологическом семинаре ТОЙ ДВО РАН.

Результаты работ вошли в материалы отчётов по темам ФЦП «Мировой океан», выполняемых в ТОЙ ДВО РАН, и в отчёты по проектам РФФИ (03-0565219, 06-05-64749) и ДВО РАН (06-1-П16-064).

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 8 работ, 3 из которых в рецензируемых журналах.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, трёх глав, заключения и списка литературы. Общий объём работы составляет 110 стр., включая 28 рисунков, 8 таблиц и список литературы на 11 стр., содержащий 116 наименований, из которых 65 - зарубежных авторов.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обосновывается актуальность темы; формулируются цели и задачи исследований; отмечается научная новизна полученных результатов; обосновывается практическое значение работы; излагаются результаты, выносимые на защиту; описываются структура и содержание диссертации.

Первая глава носит обзорный характер. В разделе 1.1 приведены общие сведения о тропических циклонах (ТЦ). В разделе 1.2 дан краткий обзор современных исследований по ТЦ и их воздействия на верхний слой океана. Выделены малоизученные вопросы, исследованию которых посвящена диссертационная работа. В разделах 1.3. и 1.4 представлены данные по тропическим циклонам и гидрометеорологические архивы, которые были использованы в работе: архив по ТЦ Японского Метеорологического Агентства (Japan Meteorological Agency, JMA), архив океанографических и метеорологических данных реанализа NCEP/NCAR, а также атлас морской метеорологии ASMD (Atlas of Surface Marine Data, [da Silva etc, 1994]).

Во второй главе анализируются условия образования и развития тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана (СЗТО). В разделе 2.1 кратко представлена климатология тропической зоны СЗТО, рассмотрены её особенности, отличающие данный район от остальных районов возникновения ТЦ в Мировом океане. Раздел 2.2 посвящён исследованию условий развития ТЦ. Для этого были использованы комплексные безразмерные термодинамические параметры атмосферы, которые определяют условия появления в циклоне тёплого ядра [Пермяков, 1992]. Эти параметры характеризуют статическую устойчивость атмосферы, влажность и её вертикальное распределение и связаны с крупномасштабными процессами в тропиках. Первый, и наиболее важный параметр у определяет относительную роль нагревания при конденсации пара, поступающего из атмосферного пограничного слоя (АПС), и адиабатического охлаждения при подъёме воздуха в стратифицированной атмосфере у = Lqa !{срвгНа), где q0 - удельная

влажность в пограничном слое атмосферы, в2 -вертикальный градиент потенциальной температуры в свободной атмосфере, ¿и ср- удельные теплота конденсации пара и теплоёмкость воздуха,. Второй параметр е зависит от распределения влажности в толще атмосферы и определяет относительную роль в нагревании воздуха конвергенции пара в свободной атмосфере и в

пограничном слое: е = М где М = ^дрс1г - влагосодержание

атмосферы; ¡? = М/(р^10) - средняя по массе удельная влажность атмосферы; р

ид - плотность и влажность воздуха, а ра и <70 - их значения в АПС, #о~ 7,9 км -масштаб высоты однородной атмосферы.

Для анализа связи параметров с циклогенезом в тропиках для каждого ТЦ периода 1958-1989 гг. предварительно были определены координаты и дата четырёх фаз жизненного цикла циклонов: зарождения или первого сообщения о ТЦ; начала формирования, когда давление в центре падает до 1000 гПа; точки максимальной скорости углубления; точки максимального развития, когда давление в ТЦ достигает своего минимального значения. Из атласа АБКГО для каждой фазы выбирались необходимые среднемесячные метеорологические величины, и в итоге были получены четыре выборки объёмом 579 ТЦ-'и более. По ним для каждой стадии развития циклонов рассчитывались термодинамические параметры у и е, строились их поля и гистограммы. Показано, что поля параметра у (рис.1), рассчитанные для каждого месяца года показывают, что, за исключением отдельных циклонов, области зарождения и развития ТЦ ограничены изолинией параметра у= 1, а области высоких его значений покрывают районы высокой плотности ТЦ. При этом площадь района, ограниченного изолинией параметра у=1, имеет сезонный ход. В течение тёплого полугодия она увеличивается, когда изолиния у=1 проходит севернее 40° с.ш., а в холодное полугодие опускается к низким широтам до 20° с.ш. Значения второго термодинамического параметра е изменялись от 0,23 до 0,42 с малой изменчивостью в течение отдельных сезонов. Поля параметра е

по существу отражают поля ТПО в силу сильной эмпирической связи влагосодержания атмосферы и ТПО [Li, Wang, 1994]. Поскольку термодинамические параметры у не определяют скорость нагревания воздуха в ядре ТЦ [Пермяков, 1985, 1992], предполагается, что с ними может быть связана и скорость углубления циклонов. Однако, диаграммы рассеяния скорости углубления ТЦ и значений параметров в точках зарождения циклонов показала, что связь скорости углубления с параметрами очень слабая и заметна лишь как тенденция. Это может быть связано с использованием

Рис.1. Климатические среднемесячные поля термодинамического параметра у

(здесь и далее: Х"-точки зарождения, О- формирования, ^ максимальной скорости углубления, © - максимальной интенсивности ТЦ)

среднемесячных данных из атласа АБМО, также с большими погрешностями

определения давления в центре циклона исходных данных, которое не

измеряется, а оценивается косвенными методами по виду облачности [Dvorak, 1975]. Но, учитывая малую изменчивость термодинамических характеристик тропической атмосферы, полученный результат скорее указывает на то, что скорость развития тропических возмущений, а также их интенсивность определяются не только термодинамическим состоянием атмосферы в местах их возникновения, но также и динамическими параметрами как самих возмущений - их размерами, максимальной скоростью ветра, географической широтой, так и характеристиками фоновых потоков в тропиках - пассатов.

Анализ данных также показал, что для зарождения и развития ТЦ предпочтительны области минимальных приземных скоростей ветра, градиентов ТПО и приземного давления (рис.2). В силу соотношений

I 1 I

О 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 градиент температуры поверхности (°С/100 км)

а)

"Г < 12

закальям сосгопяощал скорости гетр* (м/с)

б)

Рис.2. Гистограммы метеорологических величин в районах зарождения тропических циклонов северо-западной части Тихого океана

термического ветра малые градиенты ТПО определяют как низкие значения скорости ветра, так и её малые вертикальные сдвиги, что способствует развитию конвекции, формированию замкнутой циркуляционной системы тропического возмущения и его выделению из фонового потока. Таким

образом, на сезонных и месячных масштабах температура поверхности океана и её пространственные градиенты оказываются одним из основных факторов формирования и развития тропических циклонов. Однако, без учёта динамических факторов, таких как размер возмущения и скорость ветра в нём, скорость фонового потока величина ТПО не может служить прогностической величиной для развития тропических циклонов или их сезонной частоты.

В разделе 2.3 приведены результаты исследования условий формирования тропических циклонов в свете концепции о роли мелкой конвекции в пограничном слое атмосферы в развитии замкнутой циркуляции. Для анализа использовались комплексные безразмерные параметры тропической атмосферы, которые появляются в модели формирования тропических циклонов в фоновом геострофическом потоке [Пермяков, Потапова,2005; Пермяков, 2007]. В этой модели формирование ТЦ рассматривается как результат взаимодействия конвективного атмосферного пограничного слоя с источником тепла и свободной атмосферы над ним при наличии фонового зонального геострофического потока. Основным фактором, приводящим к образованию замкнутой циклонической циркуляции, является горизонтальная неоднородность в притоке тепла. Возникающие горизонтальные градиенты давления и термический ветер приводят к возмущению крупномасштабного фонового потока в погранслое и свободной атмосфере. При определённых условиях, определяемых соотношением безразмерных параметров модели, в центральной области появившегося возмущения может развиться циклоническая циркуляция. Адиабатическое охлаждение при вертикальных движениях в центральной области приводит к возникновению холодного ядра циклона, что часто наблюдается в реальных тропических возмущениях на начальных стадиях развития [Пермяков,2007].

Три безразмерных параметра атмосферы а, р и ti определяют характер возмущения в пассатном потоке, а их соотношение, в свою очередь, определяет наличие замкнутой циркуляции, что рассматривается как основной признак

формирования циклона. Они включают в себя характеристики фонового потока и локального источника тепла в АПС:

а = (е')2\/Л2и3, Р = 2ке'¡АУ1, т} = Ак„и/е'Ь<2, где & и, Ь -масштабы аномалии притока тепла, скорости и горизонтальной протяжённости очага притока тепла; Г =в/90 - нормированный на |9„=300 К вертикальный градиент потенциальной температуры; / - параметр Кориолиса, е ~ 0,2 -параметр вовлечения; ¿1-0,01 -сила пассатной инверсии, определяемая вертикальным градиентом потенциальной температуры и толщиной АПС; Ио~1500 м - фоновая высота АПС. Параметр а характеризует отношение эффектов нагревания и адвекции геострофическим потоком в АПС; ¡3 определяет соотношение скоростей ветра, индуцируемых в свободной атмосфере, и фонового зонального потока, т\ - отношение характерных времен развития под влиянием нагревания конвективного АПС и адвекции.

Были проведены оценки диапазона изменчивости и возможного распределения указанных параметров для формирующихся ТЦ. Для этого из архива 1МА были выбраны ТЦ, появление которых было зарегистрировано над положительными аномалиями теплоотдачи поверхности, определённой по атласу АБМО. Выборка составила 418 циклонов, в точках зарождения которых проводились оценки. Поскольку данные о высоте АПС и горизонтальном масштабе аномалии притока тепла в районах зарождения ТЦ отсутствуют, для изучения влияния разброса их значений на распределения параметров использовался метод статистических испытаний. При этом задавались средние значения высоты АПС к и горизонтального масштаба области притока тепла Ь и их среднеквадратичные отклонения а>, , а£ по имеющимся данным наблюдений в тропиках: А=1500 м, ал=500 м, Ь = 300 км, а£=100 км. Для каждого ТЦ генерировалось 100, распределённых нормально, случайных значений А и Ь, по которым затем вычислялись параметры.

Как показали результаты, изменчивость рассчитанных параметров оказалась высокой - в пределах трёх порядков для первых двух и в пределах

порядка для третьего параметра. Среднеквадратические отклонения и ^(Р) в разные годы могут быть от = 0,6-2,0; 0,4-1,1. Отмечается

выраженная сезонная изменчивость параметров связанная, скорее всего, с годовым ходом скорости пассатного потока. В некоторые годы в гистограммах параметров выделяются два пика (рис.3), которые могут отражать сезоны и регионы, благоприятные для формирования ТЦ. Возможно также, это отражает известные факты развития ТЦ из приземных циклонов или высотных. В модели [Пермяков, Потапова, 2005] этому соответствовало разделение областей значений параметров нейтральными кривыми, определяющими области развития замкнутых циркуляций в АПС или в свободной атмосфере.

Ы»)

Рис.3. Распределение параметров а и

Глава 3 посвящена исследованию вклада ТЦ в процессы взаимодействия верхнего слоя Японского и Охотского морей с атмосферой. В разделе 3.1 даётся краткое описание особенностей метеорологического режима Японского и Охотского морей, касающихся характеристик взаимодействия моря и атмосферы; приводятся общие климатические характеристики июля, августа и сентября - месяцев наиболее частого выхода ТЦ в эти районы. В разделе 3.2 проведены расчёты характеристик мелкомасштабного взаимодействия верхнего слоя моря и атмосферы во время движения тропических циклонов. В

подразделе 3.2.1. изложен метод расчёта характеристик взаимодействия моря и атмосферы, которое определяется потоками скрытого (LE) и явного (Н) тепла, импульса (г), механической энергии ветра (W), а также вихрем напряжения трения ветра (£.) Коэффициенты обмена, входящие в интегральные формулы для потоков, рассчитывались по методике [Large, Pond, 1981], которая была использована и в атласе ASMD. Скорость ветра, входящая в формулы потоков, рассчитывалась как сумма скорости его перемещения и скорости ветра в ТЦ относительно его центра. Последняя в расчётах представлялась осесимметричной тангенциальной составляющей, зависящей только от расстояния до центра ТЦ. Радиальное распределение скорости ветра в ТЦ, нормированной на максимальный ветер [Тархова, Пермяков, Сергиенко, 2002], задавалось формулой: v*(x) = Л-х°(1 -е ), где х = r/rm; г - расстояние от центра ТЦ; гт -радиус максимального ветра; A = (l-e~by', а и b определялись методом наименьших квадратов по средним за период перемещения над полигоном характеристикам ТЦ при условии v*(l)=l. Расчёты проводились на регулярной сетке с шагом 50 км. После этого рассчитывались средние по времени поля и их средние по площади.

В 3.2.2 приводятся результаты оценок потоков и вихря напряжения трения ветра, полученных для двух модельных циклонов минимальной (тропическая депрессия) и максимальной интенсивности (тайфун). Основные характеристики таких циклонов (давление в центре, размеры, радиус максимального ветра, скорость перемещения) были получены по статистическим данным характеристик ТЦ JMA, выходивших на Японское море за многолетний период. Перепады температур (Д/) и удельных влажностей (Дq) у поверхности моря, входящие в формулы потоков, были получены по средним многолетним данным ASMD для августа над Японским морем. Полученные характеристики взаимодействия моря и атмосферы сравнивались со средними многолетними значениями для Японского моря атласа ASMD. Показано, что при выходе ТЦ в стадии тайфуна, потоки тепла

Н+ЬЕ над Японским морем может превышать норму более чем в четыре раза, а в случае циклона интенсивности тропической депрессии, они поверхностью моря превысили средние многолетние значения незначительно - примерно на 30%. Оценки динамических характеристик показали, что в зависимости от интенсивности ТЦ, средние по площади значения потоков импульса т и механической энергии ветра Ш могут возрастать по сравнению нормой в десятки и сотни раз. Величина вихря напряжения трения ветра £ превысила средние многолетние значения, рассчитанные по потокам импульса из атласа, в десятки раз для тропической депрессии и в сотни раз для тайфуна. В 3.2.2. представлены оценки воздействия для реальных циклонов, выходивших на Японское и Охотское моря. По имеющимся натурным данным японского океанографического буя, располагавшегося в западной части Японского моря,: был проанализирован ход температуры верхнего слоя воды и Д/, Дд в периоды прохождения над морем двух тропических циклонов (ТЦ Нэнси (8605) и ТЦ Вера (8613)). Отмечено охлазадение поверхности моря на 0,9 °С в случае ТЦ Нэнси и на 2,3 °С во время движения ТЦ Вера, сохранявшееся 12 и 18 часов соответственно.

На примере двух тропических циклонов - Венди (7808), Ирвинг (7910) были проведены оценки характеристик взаимодействия верхнего слоя моря и атмосферы. Скорость ветра в циклоне рассчитывали двумя способами - задавая поле ветра и используя ежедневные данные реанализа. Неопределёнными параметрами в расчётах тепла и влаги оказываются перепады температуры Д/ и удельной влажности Ад. В оценках потоков использовался метод статистических испытаний: задавались средние значения Д< и Ад, их среднеквадратичные отклонения, полученные из климатического атласа за август, генерировались выборки из 100, распределённых нормально, значений Дг и Д<дг. Потоки далее осреднялись в узлах рассчитанной сетки и по ним рассчитывались средние по площади районов и по времени воздействия ТЦ.

Результаты расчётов показали, что при выходе тропических циклонов на Японское море потоки тепла Н+ЬЕ превышали фоновые значения примерно в 2-3 раза. Над Охотским морем теплоотдача моря возросла более чем в 3 раза по сравнению с фоновыми значениями. Потоки импульса для ТЦ Венди и Ирвинг превысили значения из атласа более чем в 20 раз над Японским морем. Над Охотским морем, потоки импульса х превысили фоновые в 20 раз при выходе ТЦ Венди и более 30 раз в случае ТЦ Ирвинг. Средние по площади потоки механической энергии ветра IV при движении тропических циклонов над Японским морем превысили фоновые на порядок и более для ТЦ Венди и в 30 и более раз для ТЦ Ирвинг. Над Охотским морем средние по площади потоки превышали фоновые в 20 раз и 50 раз соответственно. Сравнение оценок потоков над дальневосточными морями с результатами, полученными для тропических широт [Тархова, 2004] показало, что при движении ТЦ схожей интенсивности над Японским и Охотским морями потери тепла в среднем по площади оказалась меньше, а динамические характеристики - больше, чем над океаном в тропиках.

Численные значения потоков, полученные при применении модельного поля ветра, оказались значимо больше значений, полученных при использовании данных реанализа. Для примера на рис.4 показаны поля Д(Н+ЬЕ) - разностей полей Н+ЬЕ, рассчитанных по модельному ветру и данным реанализа для ТЦ Ирвинг. Из рисунка видно, что разница достигает 140 Вт/м2, что сравнимо с фоновыми значениями теплоотдачи. Для динамических характеристик разница ещё больше - в несколько раз. Различия в оценках потоков могут быть связаны со сглаженностью данных реанализа, что не могло не отразиться на полученных результатах.

130

135

140

в.д.

Рис. 4 Разность между полями суммарной теплоотдачи Н+ЬЕ (Вт/м2), рассчитанными по модельным полям ветра и по данным реанализа (для ТЦ Ирвинг)

Вихрь напряжения трения ветра £ над Японским морем в среднем оказался положительным для циклонов Венди и Ирвинг и почти одинаковым по средней величине, составив 1,4-10"8 Н/м3 для ТЦ Венди и 1,6-10"8 Н/м3 для ТЦ Ирвинг. Над Охотским морем средняя по площади величина вихря составила 2,8-10'8 Н/м3 для ТЦ Венди и 6,0-10"8 Н/м3 для ТЦ Ирвинг. В целом значения вихря над Японским и Охотским морями во время движения тропических циклонов превысили средние многолетние значения августа в десятки раз. При этом в пространственном распределении £ виден отчётливо выраженный циклонический вихрь, сосредоточенный в области, ограниченной радиусом максимальной скорости ветра. К востоку от центральной части циклона и у побережий образуются области его отрицательных значений.

В Заключении сформулированы основные результаты работы.

тропические циклоны зарождаются и развиваются в районах с малыми фоновыми градиентами температуры поверхности океана и приземного давления, а также при небольших скоростях ветра у земли. На сезонных и месячных масштабах одним из основных факторов циклогенеза в тропических широтах, является поле значений температуры поверхности океана и её пространственных градиентов. Показано, что условия зарождения и развития тропических циклонов связаны соотношением комплексных безразмерных термодинамических параметров, которые определяют условия появления в циклоне ядра тёплого воздуха. Критические для развития ТЦ значения параметра, определяемого отношением влажности в пограничном слое к статической устойчивости атмосферы, близки к 1, а районы высокой частоты зарождения и развития тропических циклонов лежат в областях с его высокими значениями.

2. На основе данных по северо-западной части Тихого океана и данных по тропическим циклонам показано, что соотношения комплексных безразмерных параметров определяют условия формирования тропических циклонов через процессы мелкой конвекции в атмосферном пограничном слое, взаимодействующим с фоновым пассатным потоком. Временная изменчивость параметров отражает условия в пограничном слое и свободной атмосфере крупномасштабного зонального потока.

3.На основе среднемесячных данных, а также ежедневных данных приземной скорости ветра исследован вклад тропических циклонов в процессы взаимодействия верхнего слоя воды и атмосферы над акваториями окраинных дальневосточных морей. Показано, что выход ТЦ на Японское и Охотское моря сопровождается резким возмущением полей потоков тепла, влаги, импульса и механической энергии ветра: теплоотдача с поверхности моря увеличивается в среднем в 3 раза по сравнению со среднемесячными значениями; средние потоки импульса и механической энергии ветра превышают среднемесячные в 10 и более раз. При движении тропических

циклонов над Японским и Охотским морями величина вихря напряжения трения ветра превышает климатические значения в сто и более раз. Интенсивность воздействия ТЦ на поверхность дальневосточных морей связана с индивидуальными особенностями каждого тропического циклона, выходящего на акваторию: его размерами, стадией развития, а также изменчивостью характеристик циклона во времени.

4. Проведён сравнительный анализ результатов расчётов характеристик обмена, полученных для Японского и Охотского морей с результатами, полученными другими исследователями для районов открытого океана тропической зоны Тихого океана. Показано, что при движении тропических циклонов над Японским и Охотским морями главные составляющие теплового баланса (потоки тепла и влаги) были меньше, а динамические характеристики (поток импульса и механическая энергия ветра) - больше, чем при движении циклонов над открытыми районами океана в южных широтах.

По теме диссертации опубликованы следующие работы:

1. Пермяков М.С., Поталова Е.Ю. Условия формирования тропических циклонов в геострофическом потоке // Тезисы докладов Всероссийской конференции «Сергей Петрович Хромов и синоптическая метеорология» Москва: МГУ, 13-14 октября 2004. с.53.

2. Пермяков М.С., Мапикова 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.

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

4. Пермяков М.С., Поталова Е.Ю., Маликова Н.П. Условия формирования тропических циклонов и возможности их диагностики дистанционными

методами // Тезисы докладов Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» Москва: ИКИ РАН, 13-17 ноября 2006, CD ROOM.

5. Поталова Е.Ю., Тархова Т.Н., Пермяков М.С. Некоторые оценки воздействия тропических циклонов на верхний слой Японского и Охотского морей.// Метеорология и гидрология. 2007, №4, С. 14-20.

6. Поталова Е.Ю. О воздействии тропических циклонов на верхний слой Японского и Охотского морей // Тезисы докладов конференции молодых учёных Тихоокеанского океанологического института им. В.И. Ильичёва ДВО РАН «Океанологические исследования» Владивосток: ТОЙ ДВО РАН 21-25 мая 2007. С.24-25.

7. Пермяков М.С., Тархова Т.И., Буров Д.В., Поталова Е.Ю., Голенков М.Е.. Возмущения поля температуры поверхности при прохождении тропического циклона в Охотском море // Сб. научных статей «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Вып.4, Т.1,- М.: ИКИ РАН, 2007.- С.332-336.

8. Пермяков М.С., Тархова Т.И., Поталова Е.Ю. Тропические циклоны северозападной части Тихого океана и их влияние на воды морей Дальнего Востока. В сб. «Дальневосточные моря России»: в 4 кн./ Гл. ред. В.А.Акуличев. М.: Наука, 2007. кн. 1 ¡Океанологические исследования. 664 с.

ПОТАЛОВА Екатерина Юрьевна

25.00.28-океанология Автореферат

Подписано в печать 24.10.2008. Усл.п.л. 1,2 Уч.-изд.л. 1

Формат 60x84/16 Тираж 60 экз. Заказ 42

Отпечатано в ИАПУ ДВО РАН 690041, Владивосток, ул. Радио 5

Содержание диссертации, кандидата географических наук, Поталова, Екатерина Юрьевна

Введение.

Глава 1. Обзор современных исследований по тропическим циклонам и их воздействия на верхний слой океана. Сравнительное описание используемых данных.

1.1. Краткие сведение о тропических циклонах.

1.2. Обзор литературы.

1.3. Данные по тропическим циклонам.

1.4. Гидрометеорологические данные.

Глава 2. Формирование и развитие тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана.

2.1. Краткая климатология района исследований.

2.2. Условия развития тропических циклонов.

2.3. Формирование тропических циклонов в пассатном потоке.

Глава 3. Оценки врздействия тропических циклонов на верхний слой Японского и Охотского морей.

3.1. Общая климатическая характеристика района исследования.

3.2. Характеристики взаимодействия верхнего слоя моря и атмосферы во время прохождения тропических циклонов.

3.2.1. Метод расчёта характеристик обмена.

3.2.2. «Композиционные» циклоны.

3.2.3. Тропические циклоны северо-западной части Тихого океана.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Тропические циклоны северо-западной части Тихого океана и их воздействие на верхний слой Японского и Охотского морей"

Актуальность темы.

Тропические циклоны (ТЦ) относятся к погодным системам синоптического масштаба с циклоническим вращением воздуха на нижних уровнях атмосферы, возникающие в тропических широтах Мирового океана в течение всего года. Достигая в отдельных случаях интенсивности супертайфунов с максимальной скоростью ветра 60 м/с и более, ТЦ способны оказывать катастрофическое воздействие на прибрежные районы, вызывая разрушения и наводнения. ТЦ относятся к одному из наиболее опасных природных явлений, поэтому их исследование остаётся одной из наиболее актуальных проблем метеорологии. Несмотря на то, что исследования ТЦ I продолжаются десятки лет, многие вопросы, касающиеся тропических циклонов, остаются изученными недостаточно. Так, до сих пор нет общепринятой теории формирования тропических циклонов; нет определённого ответа на вопрос, почему из десятков атмосферных возмущений, ежегодно появляющихся, казалось бы, при схожих метеорологических условиях тропической зоны Мирового океана, только малая часть развивается в интенсивные тропические циклоны. Анализ литературы, ежегодно пополняющейся десятками наименований, показывает определённые диспропорции в исследованиях по ТЦ: большая часть научных работ I посвящена исследованиям сформировавшихся возмущений, уже имеющих чётко выраженную циклоническую циркуляцию, ьежели изучению физических механизмов зарождения и формирования тропических циклонов из слабых, едва выделяющихся в полях метеорологических величин, бесформенных образований [29]. Между тем, знание физических механизмов циклогенеза важно в разработке методов прогноза возникновения и перемещения тайфунов, а также в изучении других вихревых структур в океане и атмосфере.

Сравнительно мало работ, относящихся к выходу тропических циклонов в умеренные и высокие широты, где наступает стадия заполнения ТЦ или трансформация их во внетропические циклоны. Практически неисследованной остаётся реакция окраинных дальневосточных морей - Японского и Охотского, на прохождение ТЦ. Тропические циклоны, выходящие сюда, как правило, затухающими, здесь способны регенерировать, достигая стадии шторма; они воздействуют на обширные акватории морей, порождая области апвеллинга и даунвеллинга, а в океанографических характеристиках последствия прохождения ТЦ могут сохраняться длительное время — порядка недель и месяцев. Между тем, большая часть отечественных исследований в этой области относится к, районам открытого океана в области тропических и умеренных широт и основывается, главным образом, на данных научных морских экспедиций, проходивших в зонах действия тайфунов. Исследования реакции дальневосточных окраинных морей интересны и актуальны как с точки зрения изучения самих тропических циклонов, так и в задачах региональной океанологии дальневосточных морей России и прилегающей к ним части Тихого океана.

Цель работы.

Исследование у9ловий формирования и развития тропических циклонов северо-западной части Тихого океана и оценка их воздействия на верхний слой Японского и Охотского морей.

При этом были выделены и решались следующие задачи:

1. Обзор и анализ" результатов исследований генезиса тропических циклонов, а также реакции верхнего слоя океана и морей на их прохождение.

Научная новизна.

В ходе работы были получены следующие новые научные результаты:

3. Проведены оценки вклада тропических циклонов в потоки тепла, влаги, импульса, механической энергии ветра и вихрь напряжения трения ветра над Японским и Охотским морями.

На защиту выносятся следующие положения и научные выводы:

2. Важными факторами формирования тропических циклонов являются скорость пассатного потока, характеристики пограничного слоя атмосферы высота и сила пассатной инверсии, а также горизонтальный масштаб и интенсивность источника тепла, выделяемого в процессах мелкой конвекции. I

3. Проведённые оценки характеристик взаимодействия верхнего слоя моря и атмосферы над Японским и Охотским морями при прохождении тропических циклонов показали, что теплоотдача поверхности моря увеличивается в среднем в 3 раза по сравнению с фоновыми значениями, а потоки импульса, механической энергии ветра и вихрь напряжения ветра могут превышать фоновые в 10 и более раз.

Практическая значимость работы.

Полученные результаты могут быть использованы в дальнейших I исследованиях тропических циклонов, при разработке методов их диагностики и прогноза; в оценке воздействия циклонов на объекты морской деятельности на акваториях дальневосточных и побережья Дальнего Востока России.

Апробация работы.

Основные результаты работы были представлены на конференции «С.П.Хромов и синоптическая метеорология» в МГУ им. М.В. Ломоносова (г. Москва, 2004 г.), на конференции молодых учёных ТОЙ ДВО РАН «Океанологические исследования» (г. Владивосток, 2007 г.), на Всероссийских I открытых конференциях «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» ИКИ РАН (г. Москва, 2005, 2007), а также на семинарах лаборатории взаимодействия океана и атмосферы ТОЙ ДВО РАН. В полном объёме работа докладывалась на океанологическом семинаре ТОЙ ДВО РАН.

Структура и объём диссертации.

Диссертация состоит из введения, трёх -глав, заключения и списка литературы. Общий объём работы составляет 110 стр., включая 28 рисунков, 8 таблиц и список литературы на 11 стр., содержащий 116 наименований, из которых 65 - зарубежных авторов.

Заключение Диссертация по теме "Океанология", Поталова, Екатерина Юрьевна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В итоге проделанной работы были получены следующие основные результаты:

1. На основе анализа гидрометеорологических данных по северозападной западной части Тихого океана и данных по тропическим циклонам за многолетний период показано, что в северо-западной части Тихого океана тропические циклоны зарождаются и развиваются в районах с малыми фоновыми градиентами температуры поверхности океана и приземного давления, а также при небольших скоростях ветра у земли. На сезонных и месячных масштабах одним из основных факторов циклогенеза в тропических широтах, является поле значений температуры поверхности океана и её пространственных градиентов. Показано, что условия зарождения и развития тропических циклонов связаны соотношением комплексных безразмерных термодинамических параметров, которые определяют условия появления в циклоне ядра тёплого воздуха. Критические для развития ТЦ значения параметра, определяемого отношением влажности в пограничном слое к статической устойчивости атмосферы, близки к 1, а районы высокой частоты зарождения и развития тропических циклонов лежат в областях с его высокими значениями.

3. На основе среднемесячных данных, а ' также ежедневных данных приземной скорости ветра исследован вклад тропических циклонов в процессы взаимодействия верхнего слоя воды и атмосферы над акваториями окраинных дальневосточных морей. Показано, что выход ТЦ на Японское и Охотское моря сопровождается резким возмущением полей потоков тепла, влаги, импульса и механической энергии ветра: теплоотдача с поверхности моря увеличивается в среднем в 3 раза по сравнению со среднемесячными значениями; средние потоки импульса и механической энергии ветра превышают среднемесячные в 10 и более раз. При движении тропических циклонов над Японским и Охотским морями величина вихря напряжения трения ветра превышает климатические значения в сто и более раз. Интенсивность воздействия ТЦ на поверхность дальневосточных морей связана с индивидуальными особенностями каждого тропического циклона, выходящего на акваторию: его размерами, стадией развития, а также изменчивостью характеристик циклона во времени.

4. Проведён сравнительный анализ результатов расчётов характеристик обмена, полученных для Японского и Охотского морей с результатами, полученными другими исследователями для районов открытого океана тропической зоны Тихого океана. Показано, что при движении тропических циклонов над Японским и Охотским морями главные составляющие теплового баланса (потоки тепла и влаги) были меньше, а динамические характеристики (поток импульса и механическая энергия ветра) — больше, чем при движении циклонов над открытыми районами океана в южных широтах.

Библиография Диссертация по наукам о земле, кандидата географических наук, Поталова, Екатерина Юрьевна, Владивосток

1. Витвицкий Г.Н. Циркуляция атмосферы в тропиках.- JL: Гидрометеоиздат, 1971.- 144 с.

2. Гандии JI.C., Каган Г.Л. Статистические методы интерпретации метеорологических данных. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.- 357 с.

3. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Том IX. Охотское море. Выпуск 1. СПб.: Гидрометеоиздат, 1998.- 342 с.

4. Гидрометеорология и гидрохимия морей. Том VIII. Японское море. Выпуск 1. СПб.: Гидрометеоиздат, 2003.- 398 с.

5. Голицын Г.С. Статистика и энергетика тропических циклоновI

6. Докл. АН.-1997.- Т.354, № 4. С.535-538.

7. Голицын B.C., Писаренко В.Ф., Родкин М. В., Ярошевич М.И. Статистические характеристики параметров тропических циклонов и задача оценки риска // Изв. АН. Физика атмосферы и океана, -1999.-t.35, № 6.- С.734-741.

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

9. Гущина Д. Ю., Петросянц М.А. О связи температуры поверхности экваториальной части Тихого океана с циркуляцией скорости ветра в центрахIдействия атмосферы // Метеорология и гидрология.-1998.- № 12. С.5-22.

10. Дегтярёв А.И. Воздействие летнего индийского муссона на образование тропических циклонов над акваториями морей Юго-Восточной Азии // Метеорология и гидрология.-1999.- № 7.- С.52-57.

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

12. Добрышман Е.М., Иванидзе Т.Г., Кружкова Т.С., Макарова М.Е. О некоторых характеристиках максимального ветра и траекториях тропических циклонов за 30 лет (1970-1999 гг.) // Метеорология и гидрология.-2002.- № 4.I1. С.5-16.

13. Евдокимова Л.И., Павлов Н.И. Ежедневные данные о зарождении и перемещении тайфунов в северо-западной части Тихого океана в 1958-1980 г. Каталог тайфунов. Владивосток, 1983.-322с.

14. 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.

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

16. Кружкова Т.С., Иванидзе Т.Г. Некоторые статистические характеристики тропических циклонов за период с 1970 по 1999 г. // Метеорология и гидрология.- 2000.- № 11.- С.21-30.

17. Кружкова Т.С., Иванидзе Т.Г., Макарова М.Е. Статистические характеристики тропических циклонов в годы противоположных экстремумов их повторяемости // Метеорология и гидрология.- 2001.- № 12.- С. 13-23.

18. Кружкова Т.С., Иванидзе Т.Г., Макарова М.Е. Особенности выхода тропических циклоноц на Дальний Восток России в период с 1970 по 1999 г // Метеорология и гидрология.- 2003.- № 8.- С.27- 34.

19. Макарова М.Е., Иванидзе Т.Г., Кружкова Т.С. Особенности траекторий и некоторых характеристик тропических циклонов с разными видами окончательной стадии существования в 1970-1999 гг // Метеорология и гидрология.-2003.- № 11.- С.25-36.

20. Максимова Н.Н. Выход тайфуна Ирвинг на территорию Дальнего Востока в августе 1979 г. //Тр.ДВНИГМИ, 1985.- вып. 123.- С.25-32.

21. Мамедов Э.С., Павлов Н.И. Тайфуны.- Л: Гидрометеоиздат, 1974.139с.

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

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

24. Митник Л.М., Митник М.Л. Поля парообразной влаги и бюджет воды в тайфуне Херб (9610) по данным СВЧ-радиометрического зондирования со спутников DMPS // Исслед.Земли из космоса.-2002.- № 4.- С.3-13.

25. Монин А.С., Шишков Ю.А. О сезонных колебаниях центров действия атмосферы //ДАН-1999.- т.365, № 3.- С.388-391.

26. Нерушев А.Ф. Воздействие интенсивных атмосферных вихрей на озоновый слой земли. СПб.: Гидрометеоиздат,2003.- 223 с.

27. Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные системы атмосферы. Л.: Гидрометеоиздат, 1973.- 616 с.

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

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

30. Пермяков М.С. Тропические циклоны: формирование и развитие, взаимодействие с океаном: дисс. .докт. ф-м. наук/ Владивосток. ТОЙ. ДВНЦ АН РФ, 2007. 259 с.

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

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

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

34. Пермяков М.С., Протасов С.Н. Влияние тропических циклонов насезонные характеристики деятельного слоя океана // Океанология.-1995.-т.З5, №2.- С. 198-201.

35. Петросянц М.А., Семёнов Е.К. Индивидуальный потенциал зарождения тропических циклонов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана.- 1995.-Т.З 1, №3 С.347-355.

36. Поталова Е.Ю., Тархова Т.И., Пермяков М.С. Некоторые оценки воздействия тропических циклонов на верхний слой Японского и Охотского морей.//Метеорология и гидрология.- 2007,-№ 4.- С.14-20 .

37. Природные опасности России/ Под ред. Осипова В.И., Шойгу С.К., Т.5.-М., Крук, 2001, С.84-126.

38. Пудов В.Д., Петриченко С.А. Связь между эволюцией тропических циклонов в Северо-Западной части Тихого Океана и Эль-Ниньо // Океанология.-1998.-т.38, № 4.- С.447-453I

39. Пудов В.Д., Петриченко С.А. След тайфуна в поле солёности верхнего слоя океана // Известия РАН. Физика атмосферы и океана- 2000— Т.З6, №5.- С.700-706.

40. Риль Г. Тропическая метеорология.- М. :Изд-во иностранной литературы, 1963.- 364 с.

41. Роджерс P.P. Краткий курс физики облаков.- Л.:Гидрометеоиздат, 1984.- С.38.

42. Соболь И.М. Метод Монте Карло- М.: Наука, 1968.- С.64.

43. Тархова Т.И. Синоптическая изменчивость верхнего слоя океанаIпри прохождении тропических циклонов: Дис. .канд. геогр. наук/ Владивосток. ТОЙ. ДВНЦ АН РФ, 2004. 198 с. •

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

45. Тараканов Г.Г. Тропическая метеорология .- Д.: Гидрометеоиздат, 1980.- 174 с.

46. Тесленко В.П., Пудов В.Д., Петриченко С.А. Изменение полей солёности верхнего с/тоя океана при прохождении тропического циклона // Метеорология и гидрология.-1991.- № 11.- С.100-103.

47. Тихий океан//Д.: Наука, 1981.- С. 38-56.

48. Фалькович А.И. Динамика и энергетика внутритропической зоны конвергенции. Д.: Гидрометеоиздат, 1979.- 247 с.

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

50. Хардле В. Прикладная непараметрическая регрессия//М.Мир, 1993.349 с.

51. Ahlgrimm }vl, Randall D.A. Diagnosing monthly mean boundary layer properties from reanalysis data using a bulk boundary layer model // J. Atmos. Sci. -2006.-vol. 63, № 3.- P.998-1012.

52. Andreas E.L., Emanuel K.A. Effects of sea spray on tropical cyclone intensity //J. Atmos. Sci. -2001.-vol. 58, № 24.- P.3741-3751.

53. Athanassoulis G.A., Belibassakis K.A?. Probabilistic description of metocean parameters by means of kernel density models. I. Theoretical background and first results // Appl. Oc. Res. -2002.- № 24.- P. 1-20.

54. Baik J.-J., Paek J.-S. A climatology of sea surface temperature and the maximum intensity of western north pacific tropical cyclones //J. Meteo. Soc. Japan.-1998.-vol.76, № 1.-P.129-137.

55. Blanc T.V. Accuracy of bulk-method determined flux, stability and sea surface roughness// J.Geophys. Res.-1987.-vol.92, C4: P.3867-3876.

56. Blank Т. 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.

57. Briegel L.M., Frank W.M. Large-scale influences on tropicalicyclogenesis in the Western North Pacific //Mon.Wea.Rew.-1997.- vol.125., № 7.-P.1397-1413.

58. Chan J.C.L.,Yip C.C.M. Interannual variations of tropical cyclone size over the western North Pacific// J. of Geophys. Res.Let.- 2003.-vol.30, № 24.- ASC 6-1-6-4.

59. Chan J.C.L., Shi J. Long-term trends and Interannual variability in tropical cyclone activity over the western North Pacific // J. of Geophys. Res.Let.-1996.-vol.23, № 20.- P.2765-2767.

60. Chang C.-P., Liu C.-H., Kuo H.-C. Typhoon Vamei: An equatorialitropical cyclone formation //J. of Geophys. Res.Let.- 2003.-vol.30, № 3.- P.50-1-5-4.

61. Chu P.C., Veneziano J. M., Fan C., Carron M.J., Liu W.T. Response of the South China Sea to tropical cyclone Ernie 1996 //J.Geophys. Res.-2000.-vol. 105, Сб.- P.13991-14009.

62. Atlas NESCIS 6. -Washington:U.S. Dept. of Commeioe, 1994,- 84p.i

63. Data from oceanography data buoy stations Tokyo: JMA, 1987.- 10 p.

64. DeMaria M., Baik J.J., Kaplan J. Upper-level momentum fluxes and tropical cyclone intensity change // J.Atmos.Sci.- 1993.- vol.50, № 8.- P.l 133-1147.

65. Emanuel K. The effect of convective response time on WISHE modes // J.Atmos.Sci.- 1993.- vol.50, № 17.- P.1763-1775.

66. Emanuel K., Des Autels C., Holloway C., Korty R. Environmental control of tropical cyclone intensity // J.Atmos.Sci.- 2004.- vol.61, № 11.- P.843-858.

67. Flatau M., Stevens D.E. The role of outflow-layer instabilities in tropical cyclone motion// J.Atm'os.Sci.- 1993.- vol.50, № 12.- P.1721-858.

68. Gray W.M. Tropical cyclone genesis //Atmos. Sci. Paper. Colo. St. Univ.-1975.-№ 234.- 119 p.

69. Holliday C.R., Thompson A.H. Climatological characteristics of rapidly intensifying typhoons //Mon.Wea.Rew.-1979.- vol.107., № 8.- P.1022-1034.

70. 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.

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

72. Kafatos M.,Sun D. et al. Role of anomalous warm gulf waters in the intensification of hurricane Katrina // J. of Geophys. Res.Let.- 2006.-vol.33, № 17.-L17802.

73. Kanlay E., Kanamitsu M. et al. The NCEP/NCAR 40-year Reanalysis project// Bull.Amer.Meteo.Soc.-1996. vol.77, № 3. - P.437-471.

74. Klein P., Lapeyre G., Large W.G. Wind ringing of the ocean in presence of mesoscale eddies //J. of Geophys. Res.Let- 2004.-vol.31, №15.- L15306 -1-4.

75. Konda M., Imasato N., Shibata A. A new method to determine nearsurface air temperature by using satellite data // J. Geophys. Res.-1996.-vol. 101,C6.-P.14349-14360.

76. Kuroda M., Harada A., Tomine K. Some aspects on sensitivity of typhoon intensity to sea-surface temperature // J. Meteo.Soc. Japan. 1998. - vol.76, № 1. - P.129-137.

77. Landsea C.W. Climate variability of tropical cyclones. Climate variability of tropical cyclones: Past, Present and Future. NY.: Storms, 2000.- P. 220-241.

78. Large W.G., Pond S. Open momentum flux measurements in moderateto strong winds // J. Phys.Oceanogr.- 1981.- vol.11.-P.324-336.

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

80. Levi G., Mccandlish C.B., Vickers D. The relation between ageostrophy and boundary-layer structure in the western-Pacific trades (Wake island) // Boundary-Level Meteo.- 1999.- № 91.- P.323-335. "

81. Li Т., Wang B. A thermodynamic equilibrium climate model for monthly mean surface )vinds and precipitation over the tropical Pacific //J. Atmos. Sci.- 1994.- vol.51, № 11.- P.1372-1385.

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

83. Manton MJ. Some effects of convection on geostrophic flow // Quart. J. Roy. Meteorol. Sos. -1985. vol.111.- P. 173-182.

84. Matsuura T.,Yumoto M., Iisuka S. A mechanism a interdecadal variability of tropical cyclone activity over the western North Pacific // Climate Dynamic.-2003.- № 21.- P. 105-117.

85. Mc Bride J.L. Observation analysis of tropical cyclone formation // Atmos. Sci. Paper. Colo. St. Univ.- 1979.-№ 308.- 230 p.

86. Merrill R.T. Characteristics of the up^er-tropospheric environmental flow around hurricanes //J. Atmos. Sci. -1988.- vol.45, № 11.- P.1665-1677.

87. Merrill R.T. Environmental influence on hurricane intensification //J. Atmos. Sci. -1988.- vol.45, № 11.- P.1678-1687.

88. Milliff R.F., Morzel J. The global distribution of the time-average wind stress curl fromNSCAT //J. Atmos. Sci. -2001.- vol.50, № 2.- P.109-131.

89. Mitchell D.A., Teague W.J., Jarosz E., Wang D.W. Observed currents over the outer continental shelf during hurricane Ivan// J. of Geophys. Res.Let.-2005.-vol.32, № 23.- LI 1610.

90. Montgomery M.T., Farrell B.F. Tropical cyclone formation // J. Atmos. Sci. 1993.- vol. 50, № 2.- P.285-310.

91. Nakazawa T. Suppressed tropical cyclone formation over the Western North Pacific in 1998 //J. Meteo. Soc. Japan.-2001.- vol.79, № 1.- P. 173-183.

92. Nasuno Т., Yamasaki M. The effect of surface friction on the mesoscale organization og cumulus convection in tropical cyclones //J. Meteo. Soc. Japan.-1997.- vol.75, № 4.- P. 907-924.

93. Persing J.,'Montgomery T. Is environmental CAPE important in the determination of maximum possible hurricane intensity? // J. Atmos. Sci.- 2005.-vol.62, № 2.- P.542-550.

94. Ritchie E.A., Holland G.J. Large-scale patterns associated with tropical cyclogenesis in the Western Pacific //Mon.Wea.Rew.-1999.- vol.127, № 9.- P.2027-2043.

95. Rotunno R., Emanuel K.A. An air-sea interaction theory for tropicalcyclones. Part II: Evolutionary study using a nonhydrostatic axisymmetric numericalhmodel // J. Atmos. Sci. -1987.- vol. 44, № 3.- P.542-561.

96. Sarachik E.'S. The tropical mixed layer and cumulus parameterization // J. Atmos. Sci.- 1974.- vol. 31, № 11.- P.2225-2230.

97. Shade L.R., Emmanuel K.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, № 11.-P.642-650.

98. Shimada Т., Kawamura H. Satellite observations of sea surface temperature and sea surface wind coupling in the Japan Sea // J. of Geophys. Res. Let.- 2006.-vol.lll, № 8.-C08010.

99. Sobel A.H., Bretherton C.S. Development of synoptic-scale disturbances over the summertime tropical northwest Pacific // J.Atmos.Sci-1999.-vol.56, № 17. -P.3106-3127.

100. Sobel A.H., Horinouchi T. On the dynamics of easterly waves, monsoon depressions, and tropical depression type disturbances // J. Meteo. Soc. Japan.-2000.-vol.78, № 2.-P. 167-173.

101. Szoeke S.P., Wang Y., Xie S-P, Miyama T. Effect of shallowe cumulus convection on the eastern Pacific climate in a coupled model // J. of Geophys. Res.Let.-2006.-vol.33,№ 17.- L17713.

102. Wada A. Numerical simulation of sea surface cooling by a mixed layer model during the passage of typhoon Rex // J. of Oceanogr.- 2005.- vol. 61.-P.41-57.

103. Wang W., Huang R. X. Wind energy Input to the Ekman layer // J. Phys.Oceanogr.- 2004,- vol. 34,- P.1267-1273.

104. Wu Z. A shallow CISK, deep equilibrium mechanism for the interaction between large-scale convection and large-scale circulations in the tropics // J.Atmos.Sci-2003.-vol.60, № 2. P.337-392.

105. Xue Z., Neiman C. J. Frequency and motion of Western North Pacific tropical cyclones // NOAA Technical Memorandum NWS NHC 23.-May, 1984.-73 p.

106. Yaocun Z.' Perrie W. Feedback mechanisms for the atmosphere and ocean surface //Boundary-Level Meteo.- 2001.- № 100, №2.- P.321-348.

107. Zhang M.,Song H. Evidence of deceleration of atmospheric vertical overturning circulation over the tropical Pacific// J. of Geophys. Res.Let- 2006.-vol.33, № 12.-L12701.

108. Zhaohua W. A shallow CISK, deep equilibrium mechanism for the interaction between large-scale convection and large-Tcale circulation in the tropics // J.Atmos.Sci-2003.-vol.60, № 2. P.377-392.

Информация о работе

Поталова, Екатерина Юрьевна
кандидата географических наук
Владивосток, 2008
ВАК 25.00.28

Диссертация

Тропические циклоны северо-западной части Тихого океана и их воздействие на верхний слой Японского и Охотского морей - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы