Особенности мезомасштабного циклогенеза над восточной Арктикой

Восточный сектор Арктики является наименее изученным регионом мезомасштабного циклогенеза. Интенсивные мезомасштабные циклоны возникают при взаимодействии сухой холодной воздушной массы с относительно теплой морской поверхностью. Связанное с глобальным потеплением таяние арктических льдов, усиление меридиональности атмосферных процессов и появление сезонности ледяного покрова способствуют интенсификации мезоциклонической деятельности над восточной Арктикой (ВА). Резкое ухудшение погоды, опасное для судоходства и прибрежного народного хозяйства, растущая роль Северного морского пути, освоение новых районов рыболовства и разработка месторождений нефти на арктическом шельфе, придают изучению мезоциклонов (МЦ) в этом регионе актуальность и практическую значимость. Из-за крайне редкой сети стандартных гидрометеорологических наблюдений приоритет в их исследованиях принадлежит мультисенсорным спутниковым измерениям и реанализу. Для выявления МЦ использовались видимые и инфракрасные изображения спектрорадиометра MODIS (спутники Terra и Aqua) и реанализ полей вектора приводного ветра NCEP_CFSR с разрешением 0.2° (для 2014 г.) и 0.3° (для 2007 г.). Условия их формирования и развития оценивались по данным реанализа ERA Interim с разрешением 0.125°. При анализе эволюции МЦ привлекались данные радиометра МТВЗА-ГЯ (российский спутник Метеор-М №2), что позволило улучшить временное разрешение наблюдений. Для количественных оценок паросодержания атмосферы, водозапаса облаков и скорости приводного ветра в системе мезоциклонических вихрей применялись оригинальные алгоритмы восстановления геофизических параметров по данным спутниковых пассивных микроволновых измерений радиометрами AMSR-E (спутник Aqua) и AMSR2 (спутник GCOM-W1). Ввиду того, что большая часть акваторий ВА в ноябре быстро покрывается льдом, для исследования был выбран период сентябрь-ноябрь. Пик мезоциклонической деятельности над ВА смещен с зимних месяцев на октябрь. Сравнение мезоциклонической активности при минимальной (2007 г.) и максимальной (2014 г.) площади ледяного покрова за период 2003-2014 гг. показало, что районы распространения МЦ в 2007 г. смещались к северу относительно 2014 г. в соответствии с положением кромки льда. Зависимости количества МЦ от площади ледяного покрова выявлено не было. Для получения достоверных статистических оценок необходимо расширить период наблюдений. Комплексирование мультисенсорных спутниковых данных и реанализа показало, что МЦ над восточной Арктикой менее интенсивны, чем в других регионах (скорость ветра в большинстве из них не превышает 15 м/с). Паросодержание атмосферы в МЦ в среднем варьирует в пределах 5-10 кг/м2, уменьшаясь от сентября к ноябрю. МЦ над ВА возникают при более устойчивой стратификации атмосферы, чем над акваториями, находящимися под воздействием теплых течений, из чего следует, что вклад бароклинности пограничного слоя атмосферы при их формировании преобладает над вкладом конвекции. Вероятно, это является региональной особенностью восточноарктических мезоциклонов, что требует дополнительных исследований.

Работа выполнена при частичной поддержке грантов ДВО РАН 15-I-1-009_о и РФФИ 14-05-91760-АФ_a.