Анализ облачных дорожек Кармана над дальневосточными акваториями по спутниковым данным

Общепринятой версией образования вихревых цепочек в облачности над вулканическими островами в море является наличие температурной инверсии атмосферы, располагающейся ниже вершины острова. При образовании вихревых цепочек поток с наветренной стороны, как правило, устойчив во времени, и его скорость в нижнем слое атмосферы составляет 8-12 м/с. Такие вихревые цепочки облачности, называемые дорожками Кармана, за островом Чеджу (Корея) наблюдаются каждый зимний период. В январе 2015 такая стабильная во времени цепочка вихрей наблюдалась почти 2 недели. За этот период удалось получить спутниковые изображения с интервалом в 30 минут. В районе Курильских островов подобные облачные цепочки вихрей наблюдаются значительно реже. За 16 апреля 2012 года удалось получить спутниковые изображения облачных дорожек Кармана сразу за 4-мя островами Курильской гряды с интервалом в 13 минут.
Для расчета и анализа динамики использовались программные средства, предназначенные для расчета профилей температуры и влажности атмосферы по данным радиометров ATOVS, скоростей перемещения облачности, визуализации спутниковых изображений с возможностью измерений. Это позволило рассчитать отношения поперечных и продольных размеров дорожек, высоту инверсии температуры и влажности атмосферы, характерный размер препятствия на пути набегающего потока. Небольшой интервал времени между спутниковыми изображениями позволил только по данным метеорологических спутников рассчитать скорости их смещения и скорости набегающего на вулканические вершины потока воздуха. Это в свою очередь позволили вычислить частоту срыва вихрей и рассчитать безразмерные величины, характеризующие стабильность цепочек вихрей, числа Рейнольдса и Струхаля. Рассчитанные соотношения показали, что они достоверно описывают процессы в атмосфере и в целом согласуются с теорией. Однако соотношения продольных и поперечных размеров цепочки вихрей в реальной атмосфере могут значительные отличаться от аналогичных метрик, полученных в лабораторных условиях, в зависимости от условий окружающей среды (скорости ветра в набегающем потоке, характерного размера препятствия, формы и высоты острова и т. д.).