3.4.4. Швидкий циклогенез - структура хмарності на супутниковому зображенні

Швидкий циклогенез – це розвиток передньої частини хмарної смуги, розташованої з північної сторони фронтальної зони, у циклонічну хмарну спіраль. Час життя такого процесу становить від 6 до 48 годин.

Зовнішній вигляд на METEOSAT зображеннях.

IR зображення (рис.3.38):

• На початковій стадії розвитку швидкого циклогенезу формується велика за розмірами зона хмарності з теплими й щільними вершинами. Ця хмарність розвивається з північної сторони, орієнтованої із заходу на схід хмарної смуги. У передній частині хмарної смуги, що розвивається, колірна гама змінюється від сірої до світло-сірої, найбільш високі вершини розташовуються з північної сторони.
• Суха повітряна маса з нижніх шарів стратосфери із циклонічної сторони струминної течії опускається в нижні шари тропосфери, що призводить до розсіювання хмарності між холодним фронтом і передньою частиною хмарної смуги, що створює V образну структуру.
• Через потенційно нестійку стратифікацію тропосфери із внутрішньої сторони передньої частини хмарності спостерігається розвиток конвективних осередків, які виглядають як білі плями.
• У стадії максимального розвитку, коли спостерігається зміна хмарної смуги на циклонічну спіраль, утворюються значних розмірів темна область між спіраллю й фронтальною хмарною смугою; у тиловій частині фронтальної смуги хмарність розсіюється внаслідок опускання сухого повітря.

WV зображення (рис.3.38):

• Коли структура хмарності здобуває характерну V - образну форму, з'являється темна смуга, викликана опусканням сухої повітряної маси з нижніх шарів стратосфери.
• У стадії максимального розвитку смуга хмарності трансформується в хмарну спіраль, спостерігається значних розмірів темна область між спіраллю й фронтальною хмарною смугою.
• Часто спостерігається темна смуга уздовж північної сторони хмарності, характеризуючи другу струминну течію.

VIS зображення (рис.3.38):

• На початковій стадії розвитку в передній частині хмарної смуги спостерігається утворення щільної хмарності з волокнистою структурою по краях. Ця хмарність характеризується значними піксельними величинами (білий колір) і декількома рівнями, що помітно по тінях на хмарах , що знаходяться нижче.

Рис.3.38. Стадії розвитку циклогенезу

На наступних прикладах показаний типовий розвиток швидкого циклогенезу, розглядаються три випадки:

• випадок 31 січня 2002 показує швидкий розвиток у хмарну спіраль (рис.3.39);
• випадок 14 жовтня 2002 показує розсіювання фронтальної хмарності сухою повітряною масою, що опускається (рис.3.40);
• випадок 25 грудня 2002 - приклад утворення V - образної структури хмарності (рис.3.41).

31 січня 2002/12.00 UTC - Meteosat IR зображення 12.00 - 21.00 UTC почасовая анимация	31 січня 2002/12.00 UTC - Meteosat WV зображення 12.00 - 21.00 UTC почасовая анимация
Рис.3.39. Швидкий розвиток у хмарну спіраль

На двох анімаціях, показаних вище, спостерігається швидкий розвиток депресії протягом 24 годин з 995 гПа 31 січня 2002/06.00 UTC до 935 гПа 01 лютого 2002/06.00 UTC. Розвиток так званої «голови» хмарності в початковій стадії, утворення V - образної області сухої повітряної маси надалі й спіралі в стадії розвитку добре спостерігається на анімації в обох випадках.

14 жовтня 2002/15.00 UTC - Meteosat IR зображення	14 жовтня 2002/15.00 UTC - Meteosat VIS зображення
14 жовтня 2002/15.00 UTC - Meteosat WV зображення
Рис.3.40. Розсіювання фронтальної хмарності сухою повітряною масою, що опускається

На всіх каналах, показаних на зображеннях вище, спостерігається розсіювання хмарності не тільки в області знаходження сухої повітряної маси, але і на холодному фронті.

25 грудня 2002/15 UTC - Meteosat IR зображення	25 грудня 2002/15 UTC - Meteosat WV зображення
Рис.3.41. Утворення V - образної структури хмарності

Навколо V - образного утворення, розташованого на північний-захід від Піренейського півострова (показано на рис.3.41), спостерігається значна конвективна активність не тільки на холодному фронті, але й на південь від передньої частини (голови) хмарності.

Зовнішній вигляд на AVHRR зображенні

• На AVHRR зображеннях (рис.3.42) спостерігаються деталі структури хмарності.
• Недоліком є відсутність інформації в смугах поглинання водяною парою.
• RGB-комбінації каналів (нижче праворуч; другий ряд) подають інформацію про розташування різних типів хмарності.
• Дуже часто хмарність нижнього ярусу формується під зоною опускання сухого стратосферного повітря, вона спостерігається у вигляді темно-червоного кольору (уночі) і жовтого (вдень) на RGB124.
• Маніпуляції із зображеннями (вирахування одного з іншого з певним граничним значенням; третій ряд, праворуч) дозволяє виділяти на зображенні хмарність із певними властивостями й характеристиками.

Швидкий циклогенез над Атлантикою (приблизно 53п.ш./27с.д.)

25 листопада 1999/05.32 UTC - NOAA RGB зображення (канали 3, 4 і 5)	25 листопада 1999/05.32 UTC – NOAA CH5 зображення
Рис.3.42. AVHRR зображеннях

Область швидкого розвитку циклогенезу розташована між двома струминними течіями, знаходиться приблизно (42п.ш./35с.д. – 53п.ш./25с.д.) і (56п.ш./25с.д. – 55п.ш./12с.д.). Струминна течія, розташована з південного заходу на північний схід, (максимальна швидкість вітру спостерігається в точці 50п.ш./30.с.д.), має вигляд волокнистої хмарності. Струминна течія, орієнтована зі сходу на захід, не так добре помітна на зображеннях. Спостерігається початкова стадія формування антициклону. Швидкий циклогенез над Атлантичним океаном (приблизно 57 п.ш./22з.д.).

Вісь струминної течії, орієнтованої з південного заходу на північний схід, спостерігається у вигляді вузької смуги хмарності верхнього ярусу. В області опускання сухої повітряної маси видно хмари нижнього ярусу, (вище ліворуч - темно-червоний колір, вище праворуч - жовтий колір). На цій стадії розвитку відбувається формування оклюзії. У теплому секторі (приблизно 51п.ш./16с.д.) спостерігаються лінії хмарності то верхнього, то нижнього ярусів, що характеризують зміну швидкості вітру з висотою. Швидкий циклогенез над Атлантикою (приблизно 57п.ш./28с.д.) (рис.3.43).

25 листопада 1999/15.27 UTC - NOAA RGB зображення (канали 3, 4 і 5)	25 листопада 1999/15.27 UTC - NOAA RGB зображення (канали 1, 2 і 4)
Рис.3.43. NOAA RGB зображення

Вісь струминної течії, орієнтованої з південного заходу на північний схід, добре спостерігається на зображеннях, розташованих на рис.3.44. На зображенні праворуч і вище проглядається структура хмарності оклюзії і нечітких паралельних ліній хмарності в теплому секторі. Відбувається розвиток хвилі на холодному фронті (приблизно 50п.ш./22с.д.).

25 листопада 1999/15.27 UTC – NOAA CH5 зображення	25 листопада 1999/15.27 UTC - NOAA CH1 -CH3B - зображення
Рис.3.44. NOAA RGB зображення