Космические исследования океана

На главную страницу семинара


Тема 1      Исследования Мирового океана средствами дистанционного зондирования

    Поля и явления Мирового океана, исследуемые дистанционными методами


11. Отображение на морской поверхности явлений в атмосфере

Явления в атмосфере хорошо отображаются в поле облачности и их изучают, в первую очередь, по изображениям, полученным в оптическом диапазоне. Съёмки в видимом диапазоне среднего и низкого разрешения активно применяются с середины 60-х гг. ХХ века для наблюдения процессов и явлений в атмосфере, в первую очередь, циклонов и фронтов, по тем облачным структурам, которые они создают.

     

Ураган Катрина

28 августа 2005 г.

MODIS/Terra

© NASA

 

Ураган Рита,

21 сентября 2005 г.

MODIS/Terra

© NASA

 

Ураган Дамри,

26 сентября 2005г.

MODIS/Terra

© NASA

 

Ураган Иван в Карибском море,

сентябрь 2004 г.

Фотоснимок с Международной Космической Станции

Спутниковая информация позволяет выявить и определить положение циклонов у поверхности, а также отследить пути их перемещения; она служит основой для оперативного прогноза погоды и мониторинга опасных явлений. Но атмосфера прозрачна для электромагнитных волн радиодиапазона, поэтому атмосферные процессы и явления могут быть видимы не только в виде облачных структур, но и как неоднородности в поле мелкомасштабного волнения на морской поверхности, т.е. в виде «отпечатков» этих процессов на радиолокационных снимках. Большинство атмосферных явлений фиксируются на радиолокационном изображении почти всегда случайно. Однако такого рода визуализация процессов в атмосфере позволяет получить наглядную информацию о пространственно-временных масштабах того или иного явления.

Возникшие на поверхности моря ветровые пятна ряби и эффекты выглаживания, зоны и границы усиления ветра, внутренние гравитационные волны в атмосфере, атмосферные фронты, конвективные ячейки различных типов, зоны ливневых осадков также отображаются на морской поверхности, что демонстрируют радиолокационные снимки со спутников ERS-1, ERS-2 и Envisat. Ветровые неоднородности образуются при локальном усилении или ослаблении ветра, из-за атмосферной турбулентности, конвекции, при обтекании препятствий и т.п.

Наверх

Внутренние волны в атмосфере (Каспийское море)

  Стоковый (катабатический) ветер (Средиземное море)   Подоблачные конвективные ячейки в Средиземном море   Новороссийская бора (Черное море)

Внутренние волны
в атмосфере (Каспийское море)

© ESA

 

Cтоковый (катабатический)
ветер (Средиземное море)

© ESA

 

Подоблачные конвективные
ячейки в Средиземном море

© ESA

 

Новороссийская бора
(Чёрное море)

© ESA

Атмосферные процессы, модулирующие поле приводного ветра, создают усиленную или пониженную интенсивность волн ряби на морской поверхности, которая фиксируется на радиолокационном изображении как поле «замороженного» ветра. Отображение явлений в атмосфере связано с модуляцией поля приводного ветра, характерной для данного явления, и соответственно с модуляцией коротких гравитационно-капиллярных волн на поверхности моря. Так, атмосферные гравитационные волны создают на поверхности квазипараллельные полосы, что объясняется волновым характером изменения скорости ветра во внутренней волне; ливневые осадки определённой интенсивности или гасят капиллярную рябь, или, наоборот, приводят к образованию дополнительной волновой шероховатости («круги на воде» от крупных капель), что отобразится тёмным или ярким пятном под центром кучево-дождевого облака.

 

Совместное использование данных, единовременно полученных разными датчиками, установленными на борту спутника Envisat (ESA), позволяет одновременно наблюдать и изучать процессы в атмосфере и на поверхности океана.

 

 

 

 

Спектрорадиометр MERIS (Medium Resolution Imaging Spectrometer), работающий в оптическом диапазоне даёт изображение мощного облачного вихря урагана Катрина.

Усовершенствованный радиолокатор с синтезированной апертурой ASAR  (Advanced Synthetic Aperture Radar), даёт картину распределения волн в Мексиканском заливе непосредственно под облачным вихрем

Снимки © ESA

 

Более подробно: http://www.esa.int/esaEO/SEMB41A5QCE_index_0.html Ураган Катрина на поверхности океана и в атмосфере на сайте Европейского Космического Агентства.

 


Наверх

К 1 теме семинара     |     На главную страницу семинара

Интернет-семинары