Сокращения 4
Введение 5
1. Тропические циклоны 6
1.1 Строение тропических циклонов 7
1.1. Стадии развития 9
1.2. Механизм формирования тропических циклонов 18
1.3. Условия формирования тропических циклонов 19
1.4. Районы формирования тропических циклонов 20
1.5. Интенсивность тропических циклонов 21
1.6. Движение тропических циклонов 23
1.7. Тропические циклоны в северо-западной части Тихого океана 24
1.8. Последствия тропических циклонов 27
2. Облачность в тропических циклонах 29
2.1 Облака тропического циклогенеза 30
2.1. Облачная система ТЦ на снимках видимого спектра 36
2.2. Глаз бури 37
2.3. Микрофизические процессы облаков в зоне стены глаза бури 38
2.4. Облачность внешней зоны ТЦ 44
3. Исследование тропических циклонов в северо-западной части 46 Тихого океана
3.1. Определение тропических циклонов по спутниковым 46
снимкам
3.2. Составление базы данных 48
3.3. Анализ условий формирования и эволюции тропических 49
циклонов
3.3.1. Тайфун Вутип 49
3.3.2. Тайфун Хайшен 52
3.3.3. Тайфун Ньятох 55
3.3.4. Тайфун Нанмадол 58
3.3.5 Тайфун Мавар 61
3.4. Анализ гистограмм основанных на значениях тропических 64
циклонов
Заключение 68
Список использованных источников 70
Приложение 74
В результате природных бедствий, таких как наводнения, пожары, цунами, ураганы, торнадо, землетрясения, извержения вулканов и другие, происходит значительный ущерб для экономики и человеческих жизней. Мониторинг чрезвычайных ситуаций является очень важным. Применение дистанционных методов зондирования дает возможность не только предугадывать появление чрезвычайных ситуаций, но и локализовать опасные явления на начальных стадиях их развития, что позволяет снизить возможный ущерб.
Огромное значение для мониторинга тропических циклонов и прогноза их развития имеют наблюдения со спутников. А формирование и развитие тропических циклонов происходит в основном вдалеке от островов, авиационных и морских трасс, где отсутствует возможность организации метеорологических станций.
В то время как тропические циклоны хорошо дешифрируются на спутниковых изображениях, имеющих видимый диапазон, более тщательный анализ их облачных систем должен улучшать качество оценки их интенсивности и прогноза погоды, а также своевременность получения информации о состоянии здоровья населения.
Целью данной работы является исследование тропических циклонов в северо-западной части Тихого океана: места и причины их формирования, траектории движения и интенсивность.
Данная цель выполняется посредством анализа космических снимков; редактирования снимков, исследование температуры поверхности моря и интенсивности осадков; построения траекторий движения тропических циклонов; создание архива данных характеризующих основные показатели тропических циклонов; построение гистограмм по базе данных, и их анализ.
С помощью сайта JAXA/EORC Tropical Cyclone Database, на котором имеются списки, названия, траектории, скорости ветра (максимальные и ежедневные), данные по осадкам, давлению, датам и времени существования циклонов с 1997 года.
Кроме того, был использован сайт NASA World View, располагающий обширным архивом спутниковых снимков и возможностью настройки по интересующим темам. Был сформирован архив тропических циклонов по данным сайта JAXA/EORC Tropical Cyclone Database, и используем различные настройки сайта NASA World View для описания метеовеличин, полей осадков, построения траектории циклона. Для работы были использованы космические снимки в видимом диапазоне спектра, а также дополнительные слои температуры морской поверхности, полей осадков, скорости ветра и траекторий движения циклонов.
На сайте Zoom Earth был сформирован архив данных по максимальной скорости в тропических циклонах по срокам.
В ходе работы были рассмотрены 60 наиболее интересных случаев формирования тропических циклонов за промежуток времени от 2019 года по 2023 год.
В ходе выполнения работы были построены гистограммы повторяемости тропических циклонов, значений средней и максимальной скорости по годам.
Исходя из гистограммы повторяемости тропических циклонов можно сказать, что наибольшее количество ТЦ (31) было в 2019 году. Этот год также занимает вторые места в гистограммах максимальной и средней скоростей, из чего можно сделать вывод, что этот год был крайне благоприятен для формирования ТЦ, не только с точки зрения их количества, но и интенсивности. Также можно заметить, что в 2023 году ТЦ было меньше всего (18). Но это не позволяет говорит о существовании тенденции уменьшения их количества. Анализ гистограммы максимальных скоростей позволяет сделать вывод, что в этот же год наблюдалась самая высокая среднегодовая скорость ветра за пять лет. Это приводит к заключению о том, что в 2023 году хоть и было меньше ТЦ, но все они были сильнее, чем в предыдущие годы. По гистограмме максимальных скоростей и гистограмме средних скоростей видно, что в 2022 году были самые слабые ТЦ, хоть их было и больше, чем в 2020 и 2023 годах.
Были также построены гистограммы внутрегодовой изменчивости повторяемости ТЦ.
Анализируя гистограммы внутригодовой изменчивости можно сделать вывод, что ТЦ чаще всего образуются в переходные месяца между летом и осенью (август, сентябрь октябрь). Это обусловлено тем, что в это время температура поверхности океана достигает своего пика, в то время, как поверхность земли уже начинают остывать, из-за сокращения дневной инсоляции. Эта разность в температуре и приводит к формированию мощной конвекции и образованию ТЦ.
Для оценки интенсивности ТЦ был использован индекс Накопленной энергии циклона (ACE).
Поскольку индекс ACE прямо пропорционален квадрату скорости ветра в циклоне и продолжительности времени жизни циклона, из гистограммы значений индекса ACE для пяти тропических циклонов следует, что наиболее интенсивным циклоном был супертайфун Мавар, а наименее интенсивным - Ньятох.
