Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А. Онищенко О.Г.,

Цикл из 4 работ «Вихревая деятельность и процессы переноса в атмосфере Земли: теоретическое исследование устойчивости зональных потоков и анализ данных спутникового мониторинга».

1. Астафьева Н.М., Раев М.Д., Шарков Е.А. Междугодовые и сезонные изменения радиотеплового поля Земли по данным микроволнового спутникового мониторинга // Исследования Земли из космоса, 2008, № 5. С. 1–7.

Проведен анализ структуры глобальных полей радиояркостной температуры Θ19, Θ22, Θ37, Θ85 из электронной коллекции GLOBAL-Field (http://www.iki.rssi.ru), сформированной авторами на основе данных спутникового мониторинга Земли в рамках программы DMSP (установленные на спутниках серии DMSP СВЧ-радиометрические комплексы SSM/I принимают излучение на частотах 19,35; 22,24; 37,0 и 85,5 ГГц, характеризующих влаго- и водозапас тропосферы). Изучена широтная и региональная изменчивость глобального радиотеплового поля планеты над Мировым океаном на разных временных масштабах за период с 1995 по 2005 гг. Области повышенного влаго- и водосодержания являются трассерами движений в атмосфере; усредненные по разным отрезкам времени радиотепловые поля обладают достаточной надежностью для распознавания структур общей циркуляции атмосферы. Обнаружены региональные вариации радиояркостной температуры в зонах активного циклогенеза и в основных центрах действия атмосферы (здесь выявлены противофазные вариации радиояркостной температуры). Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект 06-05-64276-а.

2. Астафьева Н.М., Шарков Е.А. Траектория и эволюция урагана ALBERTO от тропических до средних и средне-высоких широт: спутниковая микроволновая радиометрия // Исследования Земли из космоса, 2008, № 6. С. 1–11.

Данные микроволнового спутникового мониторинга Земли используются для изучения передвижения вихревых образований из тропической зоны в средние и средне–высокие широты. Основное внимание уделяется изучению эволюции урагана Alberto (03–23 августа 2000 г.), который является рекордсменом по времени жизни среди Атлантических тропических циклонов и обладает целым рядом траекторных особенностей: его траектория включает большую пятидневную антициклоническую петлю, он трижды достигал стадии урагана и совершил экстратропический переход. Проведен сравнительный анализ спутниковых изображений урагана, полученных на разных частотах и отражающих энергетический вклад водяного пара, а также мелко- и крупнокапельных облачных систем. Показано, что крупномасштабное атмосферное окружение оказало заметное, практически определяющее влияние и на траекторию Alberto и на изменения его интенсивности. Таким образом, для адекватного описания динамики и энергетики тропического циклона, теоретические и прогностические модели должны учитывать динамические и метеорологические условия в достаточно удаленном крупномасштабном окружении циклона (в рассмотренном случае это практически вся акватория Атлантического океана). Глобальные радиотепловые поля Земли предоставляют необходимую для повышения качества прогнозов информацию. Работа выполнена при поддержке РФФИ, проект 06-05-64276-а.

3. Онищенко О.Г., Похотелов О.А., Астафьева Н.М. Генерация крупномасштабных вихрей и зональных ветров в атмосферах планет. // Успехи физических наук РАН, 2008. Т. 178. № 6. С. 605-618.

Обзор посвящен проблемам теоретического описания генерации зонального ветра и вихрей в турбулентной баротропной атмосфере — крупномасштабных структур, определяющих основной вклад в динамику и процессы переноса в атмосферах планет. Исследована роль нелинейных эффектов в формировании вихревых мезомасштабных структур в виде циклонов и антициклонов. Обсуждается новый механизм генерации зональных ветров в атмосферах планет. Модель основана на параметрической генерации конвективных ячеек волнами Россби конечной амплитуды. Обсуждаются слаботурбулентные спектры волн Россби. Результаты теоретических исследований сравниваются с результатами микроволнового спутникового мониторинга земной атмосферы. Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (гранты № 07-05-00774 и 06-05-64276), Программы Президиума РАН № 16 часть 3 и МНТЦ (грант № 2990).

4. Астафьева Н.М., Раев М.Д., Комарова Н.Ю. Региональная неоднородность климатических изменений // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов. Сб. ст. Вып.5. Том II. 2008. С. 1–12.

Для эмпирической диагностики климата фундаментальную роль играют данные наблюдений: надежность их получения и адекватность интерпретации результатов анализа. Обычно глобальные климатические тренды, на основании которых делаются выводы об изменениях климата и о глобальном потеплении, выявляются при исследовании временного хода среднеглобальных значений геофизических параметров. Однако последние исследования показывают, что многие геофизические параметры характеризуются большой региональной изменчивостью. Так подъем температуры в течение последней четверти прошлого столетия был далеко не одинаково выраженным на континентах Северного полушария: Европа и Азия потеплели гораздо менее заметно, чем Африка и Америка. Такая же неоднородность обнаружена и в Мировом океане: в Атлантике и Индийском океанах наблюдались положительные тренды; в Арктике — почти полное их отсутствие; а в некоторых регионах Южного полушария и в Антарктике наблюдалось небольшое круглогодичное похолодание. Пространственно-временная структура полей геофизических параметров характеризуется значительной неоднородностью, особенно во внетропических широтах. В этой связи особую значимость среди прочих приобретает изучение данных наблюдений в виде пространственно-временных полей. Работа выполнена при поддержке ГРАНТа РФФИ 06-05-64276-а.