Динамика струйных течений и зон турбулентности верхней тропосферы по данным спутниковых измерений

Высотные струйные течения и связанные с ними зоны турбулентности в ясном небе (ТЯН) являются важными элементами динамического режима верхней тропосферы Земли. В их межгодовой изменчивости может проявляться влияние наблюдаемого глобального потепления. Как струйные течения, так и турбулентность оказывают влияние на условия и безопасность полетов воздушных судов. Удобным инструментом получения информации о струйных течениях и характеристиках турбулентности в режиме квазиреального времени является зондирование атмосферы с геостационарных метеорологических спутников.
В докладе представлены результаты исследования динамики струйных течений и характеристик областей ТЯН в зоне обзора европейских геостационарных метеорологических спутников второго поколения (MSG) на основе обработки данных измерений радиометра SEVIRI в канале водяного пара 6.2 мкм за период 2007-2017 гг. Определение характеристик струйных течений и зон турбулентности в верхней тропосфере базируется на едином методологического подходе, разработанном в (Ивангородский, Нерушев, 2014; Нерушев, Крамчанинова, 2011). Он позволяет вычислять указанные характеристики по данным спутникового зондирования с использованием в качестве трассеров неоднородностей поля концентрации консервативной примеси и применении корреляционно экстремальных алгоритмов.
При исследовании динамики струйных течений и зон ТЯН основное внимание уделено их связи с температурой тропосферы, площадью морского льда и крупномасштабными атмосферными явлениями. Выявлены общие закономерности и существенные различия межгодовой изменчивости основных характеристик струйных течений в Северном и Южном полушариях. На основе корреляционного и кросс-вейвлетного анализов исследованы фазовые соотношения и значимость корреляционных связей между вариациями характеристик струйных течений и температурой тропосферы на разных уровнях, а также площадью морского льда. Выявлен сложный, изменяющийся со временем характер связей характеристик струйных течений с Северо-Атлантическим колебанием (NAO) и квазидвухлетней цикличностью зонально усредненного над экватором ветра (QBO).
Показано, что за последние 11 лет произошло существенное (на 120-60 %) увеличение площади областей, занятых сравнительно слабой и умеренной турбулентностью и некоторое уменьшение (на 5-27 %) площадей с сильной и очень сильной турбулентностью. Выявлена тесная связь межгодовой изменчивости среднемесячных значений площадей зон турбулентности с изменчивостью характеристик струйных течений.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (проект 18-05-00831).

Литература
1. Ивангородский Р.В., Нерушев А.Ф. Характеристики струйных течений верхней тропосферы по данным измерений европейских геостационарных метеорологических спутников // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 1. С. 45-53.
2. Нерушев А.Ф., Крамчанинова Е.К. Метод определения характеристик атмосферных движений по данным измерений метеорологических геостационарных спутников // Исследование Земли из космоса. 2011. № 1. С. 3-13.