Алгоритм продления климатологии полярных циклонов по ERA5

Полярные циклоны (ПЦ) - мезомасштабные морские вихри высоких широт, сопровождающиеся штормовым ветром и сильным волнением. Глобальная автоматическая климатология ПЦ (Stoll, 2022) построена по реанализу ERA5 и охватывает 1979–2020 гг.
В докладе подробно разбирается алгоритм, разработанный для её продления: с его помощью унифицированная база ПЦ, объединяющая каталоги Stoll, Rojo, Noer/STARS и IMPMCT, пополнена данными с января 2021 г. по октябрь 2026 г. Алгоритм выделяет и прослеживает мезомасштабные вихри по максимумам относительной завихренности на уровне 850 гПа в почасовых полях ERA5, а затем отбирает среди них ПЦ классификатором на основе градиентного бустинга, обученным на примерах из каталога Stoll. На данных 2018 г., не использованных при обучении, алгоритм обнаружил 174 из 242 ПЦ каталога Stoll (полнота 0,72). Отдельно разбираются 78 обнаружений без соответствия в каталоге. По рассчитанным по ERA5 характеристикам 77 из них удовлетворяют всем четырём критериям Stoll. Кратко обсуждается также статистика объединённой базы: сезонная и межгодовая изменчивость числа ПЦ и распределения их основных характеристик.

Работа выполнена в рамках проекта РНФ № 26-17-00386 «Система детектирования и определения характеристик полярных циклонов на основе средств дистанционного зондирования Земли и искусственного интеллекта»