Структура зон струйных течений по данным измерений геостационарных метеорологических спутников

Высотные струйные течения (СТ) – неотъемлемый и очень важный элемент общей циркуляции атмосферы. В них сосредоточена основная кинетическая энергия воздушной оболочки Земли. Скорость ветра в струйном течении может достигать 100 и более метров в секунду (360 и более км/ч). СТ играют существенную роль в атмосфере Земли. Они влияют на пространственное распределение газового состава атмосферы, генерируют внутренние гравитационные волны, могут вызывать существенную болтанку самолетов вблизи своих границ. С ними связывают проявление аномальных погодных явлений. Обладая огромной кинетической энергией, СТ представляют заманчивый природный источник возобновляемой энергии.
Характеристики высотных СТ испытывают существенные пространственно-временные вариации. Выявление особенностей структуры зон СТ, а также закономерностей изменчивости их характеристик является важным как для понимания физических механизмов, управляющих эволюцией СТ, так и для решения многих практических задач.
В работе на основе обработки данных измерений в каналах водяного пара 6.2 мкм и 7.3 мкм радиометра SEVIRI европейских геостационарных метеорологических спутников Meteosat-9 и Meteosat-10 за период 2012-2014 гг. изучается динамическая структура зон СТ в верхней тропосфере северного и южного полушарий в области обзора спутников. Рассмотрены пространственное распределение и градиенты скорости ветра, параметры областей повышенной турбулентности и другие характеристики СТ – площадь, максимальная скорость ветра на оси, эффективное время «жизни». Использованы разработанные авторами оригинальные методики и программное обеспечение, позволяющие в автоматическом режиме определять поле ветра в верхней тропосфере, характеристики СТ, а также пространственное распределение значений эффективного коэффициента горизонтальной мезомасштабной турбулентной диффузии. Изучена связь указанных характеристик динамической структуры с интенсивностью (максимальной скоростью ветра на оси СТ) и эффективным временем «жизни» СТ. Рассмотрена сезонная изменчивость динамической структуры СТ в верхней тропосфере северного и южного полушарий. Выявлены общие черты и характерные особенности. Обсуждаются практические аспекты использования получаемой информации о динамической структуре зон СТ.