Файл: Применение информации метеорологических спутников в анализе и прогнозе особых явлений погоды для авиации (пособие для синоптиков АМСГ, ЗАМЦ и МГАМЦ)..pdf

зарождения тропического циклона не имеется стационарных метео­

рологических станции, а метеорологические наблюдения двух судовых станции, оказавшихся на расстоянии 300—700 км от цен­ тра зарождающегося тропического циклона, не показали характер­ ного для него падения давления или каких-либо других особенно­ стей в значениях поля метеорологических элементов, за исключе­ нием поворота ветра.

О направлении смещения тропического циклона можно судить по ориентации линии шквалов (рис. 1 а). Наиболее вероятно сме­ щение в направлении, перпендикулярном по отношению к ней [26].

Линия шквалов ориентирована с запада на восток, поэтому сле­ дует ожидать передвижения тропического циклона на юг. Как уви­ дим, это близко к действительному перемещению циклона 23 марта и в последующие двое суток. Скорость смещения тропического ци­

клона составляла 10—30 км/ч.

Большая часть тропических возмущений затухает, не разви­ ваясь до штормовой и ураганной стадии. По спутниковым данным видно, что за период с 22 по 26 марта 1970 г. тропическое возму­

дующие изменения облачной системы тропического циклона: цен­ тральный облачный массив увеличился по площади, на краю об­ ласти плотной облачности появились загнутые полоски перистых облаков, наибольший просвет имеет циклоническую кривизну. Эти признаки позволяют отнести циклон ко 2-й категории. Диаметр круга, очерчивающего систему облаков, связанную с тропическим циклоном, составляет около 8° широты. Согласно [22], для данной

категории и диаметра циклона наиболее вероятная максимальная

скорость ветра составляет 40 м/с. Депрессия перешла в стадию

тропического шторма, и в дальнейшем продолжалось развитие соб­ ственно тропическою циклона.

Необходимо отметить, что связь между наиболее вероятной мак­ симальной скоростью ветра и диаметром центрального облачного массива установлена на основании изучения только ТВ информа­ ции. К оценкам скоростей ветра по ИК данным следует подходить с осторожностью. Они обычно оказываются заниженными, по­ скольку отражающая зона облачности в ИК области спектра меньше, чем в видимой области [17].

Признаком углубления тропического циклона «Мишель» за пе­ риод 22—26 марта оказалось также появление перистой облачности над центром и распространение ее на периферию облачной си­ стемы. Особенно хорошо это заметно при сравнении ТВ и ИК фо­

тографий на рис. 2 а, б. В верхней левой части снимков видны поперечные полоски перистых облаков в верхней части системы. Слева внизу перистая облачность имеет вид тонкой пелены.

Диаметр облачной системы тропического циклона к концу суток

25 марта увеличился до 10° широты (рис. 1 в). Судя по характеру

10

рывы на ее периферии), циклон относился к 2-й категории. Макси­ мальная скорость ветра при диаметре облачной системы около IO0

на 300—500 км от центра тропического циклона, не дали значений больших 30 м/с. В дальнейшем вблизи тропического шторма не находилось ни одного корабля. Они обходили этот опасный район, и источником информации о скорости ветра служили только дан­ ные спутников.

Рис. 2. ТВ, ИК и AK М-3, в. 132, 26 марта 1970 г., 10 ч 00 мин мск. Зона облач­ ности тропического циклона «Мишель»: а) перистые облака в верхней и нижней левой части ТВ снимка — циклон углубляется; б) TlK изображение циклона то же, что на рис. 1г; в) область холода на карте радиационной температуры, соответ­ ствующая центральному массиву облаков тропического циклона.

Диаметр облачной системы тропического циклона на протяже­

нии предыдущих трех дней изменялся от 8 до 10° широты, причем в середине дня 26 марта отмечено временное уменьшение ее раз­ меров. Согласно работам [3, 4], по диаметру облачной системы с некоторой вероятностью определяется давление в центре тропи­

ческого циклона. Можно предполагать, что глубина циклона также была непостоянной и давление в его центре находилось в преде­ лах 960—930 мб.

Дополнительную информацию дает карта радиационной темпе­ ратуры, представленная на рис. 2 в. Видно, что существует одна область холода, соответствующая центральному массиву облаков тропического циклона. Минимальная температура в центре его составляла —33°С. Для определения высоты ВГО были привле­

чены данные радиозондирования корабля «Воейков» в районе

20° ю. ш., 65° в. д. Согласно кривой стратификации, в этом районе изотерма —330 C располагалась на высоте около 10 км. Если полагать, как принято, что температура верхней поверхности

11

облачной системы равна температуре атмосферы на этом же уровне, то высота ВГО циклона «Мишель» также составляет около 10 км.

Одновременно с углублением тропического циклона 23— 26 марта, как видно на снимках рис. 1 б, г, происходило размыва­ ние линии шквалов. Ее очертания на снимках стали неровными,

она сузилась и укоротилась. Возможно, эти изменения связаны

Рис. 3. ИК, AK М-3, в. 140, 26 марта 1970 г., 22 ч 10 мин мск. Расширение области холода тропического циклона «Мишель» при его развитии до 3-й категории.

с тем, что циклон «Мишель» 26 марта оставался малоподвижным на протяжении всех суток.

К 26 марта относятся два последующих снимка (рис. Id, <?). Согласно фотографиям, облачная система циклона имела форму неправильного круга, вся его центральная часть покрылась плот­ ной перистой облачностью. Расширение зоны перистой облачности является важным признаком увеличения интенсивности тропиче­ ского циклона. В тех местах, где ее пелена тоньше, в кучево-дожде­ вой облачности (рис. 1 е) можно различить циклонически изогну­ тые просветы. Хотя «глаз циклона» на снимке еще не виден, но

12

компактная форма облачной системы тропического циклона, ее спиралевидная структура позволили отнести циклон к 3-й катего­

в циклоне достигала 50—55 м/с, а давление в его центре могло

Рис. 4. ИК, AK М-3, в. 170, 28 марта 1970 г., 22 ч 25 мин мск.

Тропический циклоп «Мишель» в период максимального раз­ вития, в 4-й категории.

уровне ВГО равнялись —48° С. На кривой стратификации, по­ строенной по данным радиозондирования в районе расположения циклона, температуре —480C соответствует высота около 12 км.

Следовательно, высота ВГО была приблизительно 12 км.

К 28 марта циклон «Мишель» находился в стадии урагана

(рис. і ж, з). Понятие «ураган», в соответствии с терминологией в [25], распространяется на все интенсивные тропические ци­

клоны средних или больших размеров независимо от района их наблюдения. Вблизи геометрического центра урагана появился

«глаз бури» (рис. 1ж). Облачная система приобрела форму круга.

Просветы на периферии центрального облачного массива, где пе­

ристые облака более прозрачны, изогнуты в виде спиралей. Эту же форму повторяет облачная полоса. По степени развития циклон был отнесен к 4-й категории. Поскольку диаметр облачной

13

системы был равен 10° широты, максимальные скорости ветра в нем оценены как величины порядка 75—80 м/с, давление в центре ци­ клона составило 920—940 мб. Как и выше, для оценки высоты ВГО

циклона, помимо радиационных данных (рис. 4 б), привлекались материалы радиозондирования. Высота ВГО вблизи центра тропи­ ческого циклона достигала 11 км.

Линия шквалов в начале суток 28 марта была выражена слабо

(рис. Ідас). Она определяла будущее перемещение урагана при­

мерно на запад. Реальное движение тропического цик­

спиралевидная структура облачной системы тропического цик-

признаки разрушения циклона «Мишель». Уменьшился его диа­ метр, укоротились спиральные полосы кучево-дождевых облаков

и поредела пелена перистой облачности над ним. При этом цик­ лон начал смещаться в юго-восточном направлении в средние ши­ роты. Затем он сблизился с полярным фронтом и превратился во внетропический циклон.

3.ОБЛАЧНЫЕ СИСТЕМЫ ФРОНТОВ И ЦИКЛОНОВ

ВУМЕРЕННЫХ ШИРОТАХ

Облачные системы фронтов и циклонов хорошо видны на ТВ и ИК снимках с метеорологических спутников Земли [7, 9, 11, 13, 18].

Первые видны чаще всего в виде немного изогнутых полос об­ лаков различной ширины, яркости и структуры, а вторые — в виде облачных спиралей и вихрей различных размеров (особенно в ци­ клонах в стадии максимального развития и стадии окклюдирова-

14

ния). Длина и ширина фронтальных облачных полос зависит от горизонтальной протяженности фронтов, а размеры и форма об­ лачных спирален и вихрей — от диаметра, активности и стадии раз­ вития циклонов.

3.1.Облачные системы фронтов

3.1.1.Облачная система холодного фронта видна,

как правило, наиболее отчетливо на снимках со спутников в виде яркой белой полосы шириной до 200—300 км и длиной до 1000 км

иболее, с вкраплениями еще более ярких белых пятен. Полоса

состоит из слоисто-дождевой облачности, а вкрапления более яр­

ких белых пятен соответствуют скоплению кучево-дождевых об­

лаков.

Активные холодные фронты просматриваются на ТВ и ПК снимках как непрерывные, хорошо развитые облачные полосы. По мере уменьшения активности фронта облачная полоса стано­ вится уже и в ней появляются разрывы. Облачная полоса холод­ ного фронта имеет изгиб, соответствующий его изгибу под влия­ нием циклонической циркуляции воздуха. Линия холодного фронта

у поверхности Земли всегда находится в пределах облачной по­ лосы. Если в облачной полосе преобладают облака слоистых форм (что характерно для холодной половины года), то линия призем­ ного фронта лежит вблизи правой (передней) ее кромки. Если в облачной полосе преобладают кучево-дождевые облака, что ха­ рактерно для лета, то линия холодного фронта у поверхности Земли располагается чаще у левой (тыловой) кромки облачной полосы.

Облачная полоса холодного фронта располагается над бариче­ ской ложбиной на приземной карте погоды и совпадает с зоной больших горизонтальных градиентов температуры в нижней поло­

500 мб.

Пример облачной системы холодного фронта приведен на рис. 6. На ТВ снимке хорошо видна белая, немного изогнутая полоса хо­ лодного фронта ВГД. Ширина облачной полосы около 200 км, длина 2500—2600 км.

Облачная система холодного фронта состоит из слоисто-дожде­

вых, высокослоистых, перистых и кучево-дождевых облаков. Она

располагается над барической ложбиной у поверхности Земли. Ли­ ния холодного фронта у земной поверхности находится в пределах облачной полосы, ближе к ее передней кромке. В тылу ее, в холод­ ной воздушной массе, наблюдается широкая зона кучевой облач­ ности. На высотах над этой зоной располагается передняя часть высотного циклона.

Под облачной полосой холодного фронта и непосредственно за ней на приземной карте погоды отмечается зона больших горизон­ тальных градиентов температуры у поверхности Земли и в нижней половине тропосферы.

15