ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОГЕНЕЗА Казаны В

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИЧИН ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОГЕНЕЗА • • Казаны В. В. (ОГЕКУ); Сорочинская Е. А. (ОНАС) Радулов А. О. (ОНАС) Горб. В. А. (ОНАС) Коваленко Д. Н. (ОНАС) Цимбалюк Н. В. (ОНАС); Капочкина М. Б. (ОГЕКУ) Зарудна З. (ОГЕКУ)

• Доклад состоит из 3 -х частей. • Рассмотрены классические условия формирования тропических циклонов и приведена их критика, рассмотрены физические законы формирования циклона. Показаны расчеты количественных характеристик реального тропического циклона.

Классические принципы формирования тропического циклона • • • 1. Для формирования тропического циклона нужна температура приповерхностного слоя океанской воды не менее 26, 5°С на глубине не менее чем 50 м. 2. Другим необходимым фактором является быстрое охлаждение воздуха с высотой, что делает возможным высвобождение энергии конденсации, главного источника энергии тропического циклона. 3. Также для образования тропического циклона необходима высокая влажность воздуха в нижних и средних слоях тропосферы, при условии большого количества влаги в воздухе создаются более благоприятные условия для образования нестабильности. 4. Благоприятным условием является низкий вертикальный градиент ветра. 5. Тропические циклоны обычно возникают на расстоянии не менее 550 км или 5° градусов широты от экватора. 6. Для образования тропического циклона обычно нужна уже существующая зона низкого давления

Необычные условия получения энергии циклоном рассмотрены на примере циклона «НАДИН»

Тропический шторм «Надин» просуществовал 24 дня, установив рекорд продолжительности жизни тропических циклонов в Атлантике и покорив нижний предел исторической жизнедеятельности «Джона» . 4 октября, «Надин» прекратил свое существование.

Траээктория смещения циклона на второй день существования циклон покинул тропики и 20 суток существовал вне тропиков, что есть аномалия

Прогнозы на 7 суток траектории циклона Надин на протяжении 22 суток Прогнозы ошибочные он «сидел» на потоках Н 2 Циклон 24 дня находился в зоне поссатных ветров дующих от Африки к Америке со скоростью 5 м/сек. И должен был смещаться в этом же направлении. • Надин была одной из самой долгоживущей Атлантического тропических штормов на запись. В целом, ошибки трек прогноза были близки к средним прошлого сезона и навыки оценки высокие для этого необычного шторма. Были периоды, когда трек ошибки были очень большие - например, на ранней стадии, когда левый поворот в сторону Ньюфаундленда был предсказан и в середине жизни, когда трек в направлении Западной Европы было предсказано. Тем не менее, эти большие ошибки были компенсированы отличными прогнозами, как буря сделала свой медленный часовой цикл в восточной части Атлантического океана. В этот период ошибки прогноза были исключительно низкими.

Циклон 20 суток существовал над зоной холодной воды

• С нашей точки зрения существующие нестационарные модели ТЦ необходимо дополнить: • -условиями изменения теплоемкости воды и водяного пара как функции температуры; • -условиями изменения плотности водяного пара при конденсации за счет вакуумизации; • -условиями «вакуумного насоса» , усиливающего адвекцию сверху сухого воздуха и увеличивающего объем воды, поступаещей при испарении с океана в атмосферу; • -условиями изменения веса атмосферного столба при существующих пространственно-временных изменениях силы тяжести; • -условиями изменения компонентного состава атмосферного воздуха и соответствующими экзотермическими реакциями окисления водорода, метана и др.

Важно учитывать теорию д. г. н. Сывороткина Владимира Леонидовича • Места зарождения сериальных тайфунов должны располагаться над центрами подводной дегазации над осевой частью Срединно. Атлантического хребта.

Альтернативный механизм циклогенеза в развитие теории Сывороткина. • Пары воды – продукт реакции кислорода (атмосферного) и водорода (литосферного). • В данном случае пары воды возникают без испарения. • Реакция идет с вакуумизацией (школьный опыт) • Зафиксирован глаз бури (приток к поверхности сухого воздуха, который создает высокий градиент парциального давления Н 2 О)

Исследования сейсмичности во время существования циклона «Надин» подтверждает теории Ярошевича и Сывороткина о возможности получения циклоном энергии за счет геологических процессов. Во время жизни циклона срединно океанический хребет испытывал геодинамические активизации с 16 по 20 -ое сентября 7 землетрясений и 5 октября 2 землетрясения.

Показана приуроченность циклона к срединноокеани ческому хребту Атлантического океана 2012 -10 -05 00: 20: 00 5. 4 17. 21°N 46. 77°W 10 A Northern Mid Atlantic Ridge 2012 -10 -05 00: 15: 43 5. 1 17. 62°N 46. 52°W 10 A Northern Mid Atlantic Ridge 2012 -10 -04 23: 27: 29 4. 7 17. 47°N 46. 32°W 10 A Northern Mid Atlantic Ridge 2012 -10 -04 23: 14: 57 5. 2 17. 51°N 46. 53°W 10 A Northern Mid Atlantic Ridge

Конденсация При конденсации из 1600 л пара образуется 1 л воды, при этом образуется эффект вакуумизации и реакция проходит с выделением энергии

Влажный воздух легче сухого (молекулярный вес воды 18, кислорода 32, азота 28). По закону Авогадро в фиксированном объеме количество молекул газа константа, независимо от вида газа.

Вакуумизация при реакции водорода и кислорода

Известны случаи образования мега тропических циклонов с диаметром 3000 км в экваториальной зоне, что противоречит существующей теории Результаты ИК и РЛ мониторинга мега тропического циклона 25. 11. 2011

Также известны случаи образования тропических циклонов в умеренных широтах (21. 03. 02)

Циклоны зимой • Карта доступной потенциальной энергии (ккал / см ²) северной Атлантики в декабре 2005 г.

Информационные ресурсы http: //sharaku. eorc. jaxa. jp/GSMa. P/index. htm Использовались результаты активного и пассивного спутникового мониторинга облачности. Еденицы измерений мм. Атмосферных осадков в час.

Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Внешний вид спутника. • • • • Супутник TRMM Дата запускуа 27 ноября 1997 Орбита: с наклоном 35 градусов к екватору. Высота орбиты: 350 км (1997/11/27 - 2001/8/6) 403 км (2001/8/24 – нынешнее время )

Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM) Орбита 403 км; 16 витков за сутки; 4 системы сканирования; минимальное пространственное разрешение 2, 4 км; Максимальная ширина охвата 878 км; Радиолокационное сканирование на 6 - высотных отметках с разрешением по вертикали 250 м.

Група спостереження Горизонтальная резолюція 2 км (нижча точка) Ширина ряда Приблизо 833 км Спосіб перегляду • 0. 63µm; 1. 6µm; 3. 75µm; 10. 8µm и 12µm Перегляд поперечного сліду VIIRS, пассивный сканирующий радиометр инфракрасного и визуального диапазонов волн.

• многоканальный пассивный микроволновый радиометр, который работяет в пяти частотах: 10. 65, 19. 35, 37. 0, и 85. 5 ГГц при двайной поляризации и 22. 235 ГГц при единой поляризации . TMI предоставляет информацию о интегрированном содержании осадков атмосферного столба.

• GMI имеет тринадцать каналов в диапазоне частот от 10 ГГц до 183 ГГц. З 1, 2 м в диаметре антенна, GMI обеспечивает значение улучшенного пространственного разрешения на TMI.

Радарное устройство основанное на передатчике низкой мощности но приемном устройстве с очень высокой чуствительностью.

Осадки у поверхности земли. Прямая и обратные орбиты за 17 сентября 2012.

• Осадки у слоя 0, 2 км.

• Осадки у слоя 0, 4 км.

• Осадки у слоя 6 км.

• Осадки у слоя 8 км.

• Осадки у слоя 10 км.

• • Высота облаков в метрах. Таким образом радар посылает еденичный сигнал и получает 7 характеристик облачной системы по отражательным характеристикам.

• • Температура радиояркостная по данным микроволнового сканера. В одной поляризации.

• Другая поляризация.

• • TMI атмосферных осадков мм/час у поверхности земли. Интенсивность осадков по данным микроволнового датчика у которого ширина зоны сканирования больше чем у радара.

• • Совместная интерпретация по двум датчикам. Радар +TMI (микроволновое сканирование).

• • Совместная интерпретация визуальном и инфракрасном диапазонах Визуальный + инфракционный диапазон.

• • Радарный + визуальный + инфрокрасный. мм/час осадков.

• Интегральная характеристика тропического циклона по всем каналам и датчикам за данные сутки.

Есть возможность испоьзования геоинформационной системы «Планета Земля» Привязка к геологическим структурам

Визуализация топографии облачности и послойного количества воды в твердой/жидкой фазе.

Исходный файл Квадратом выделяем исследуемый объект

Выделенный объект обрабатываем статистическими методами Рассчитываем среднее значение , дисперсию , ассиметрию , эксцесс, энтропию.

Циклон Надина был оценен по изменению средней интенсивности отражения сигнала (количество конденсата пропорционально выделенной энергии) – дисперсия этого процесса. Динамика конденсации по среднему и дисперсии характеризуется максимумом конденсации в ночное время (максимум испарения). До энтропии динамика разрушения системы имеет период 12 часов и сутки.

• Периодограммы стандартного отклонения и среднего (красный) • Периодограммы энтропии 12 часовая гармоника превалирует •

• Установлено, что циклон ежесуточно в 03 часа по местному времени получал энергию конденсации. • Установлены всплески активности циклона в 15 и 03 часа по местному времени неизвестной природы

Анализ ряда облачности Наложение суточного и полусуточного циклов усиления циклона приводит к неожиданным результатам. Фазовые различия конденсации с периодом 12 и 24 часа приводят к блокированию начала и конца развития циклона и усиливают его короткую фазу развития. То есть в 03 – 06 часов циклон не успевает структуризироваться.

Анализ ряда энтропии Об этом свидетельствует динамика энтропии на этапе раннего развития циклона.

Совмещенные графики средней облачности и энтропии 12 -14 сентября развитие циклона блокировалось , что видно по графику энтропии(зеленый) в этот период.

Выводы • • Результати розрахунків. Шляхом побудови часових рядів динаміки об`єкту за такими статистичними характеристиками як серэдне значення, стандартне відхилення осіметрії єксцесс і єнтропії були отримані підстави для розпізнання причин змін інтенсивності циклонічного утворення. Графіки середнього та стандартного відхилення 14 -16 березня показали, що щодобово циклон отримував велику кількість єнэргії конденсації , але це не впливало на його якісні характеристики. Використавши апарат спектрального аналізу визначили посилення обекту з посиленнями 24 та 12 годин. Виділення цих гармонік шляхом вузькосмугової фільтрації дало такі результати: 1. Єнергетичний вплив на систему з періодом 12 год. Зпівпав з єкстремумами добової гармоніки . Від`єемні єкстремуми полугодової гармоніки умовах суперпозиції з добовою скорочують термін отриманння єнергії системою, хоча приводять до збільшення позитивного єкстремуму. В перше в світі встановлено , що за таких умов циклон не встигає створити структуру , тобто не відбувається переходу від нестаціонарного до стаціонарного режиму.