ИЗВЕСТИЯ РАН. ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ОКЕАНА, 2009, том 45, № 3, с. 426-429
КРАТКИЕ ^^^^^^^^^^^^^^ СООБЩЕНИЯ
УДК 551.511.2
ИЗМЕНЕНИЕ ИНТЕНСИВНОСТИ ТРОПИЧЕСКИХ ЦИКЛОНОВ В СВЯЗИ С ГЛОБАЛЬНЫМ ПОТЕПЛЕНИЕМ
© 2009 г. М. И. Ярошевич
Научно-производственное объединение "Тайфун" 249038 Обнинск, ул. Победы, 4 E-mail: yarosh@typhoon.obninsk.ru Поступила в редакцию 06.02.2008 г., после доработки 07.04.2008 г.
В связи с глобальным потеплением на Земле прогнозируется рост интенсивности тропических ураганов. Частично начало этой интенсификации иллюстрируется по циклонической зоне западной части Атлантического океана [1]. В [1] отмечается, что благодаря глобальному потеплению температура поверхности океана (ТПО) во всем мире поднялась с 1970 г на 0.6°С. Поскольку температура поверхности океана во многом определяет энергию тропических ураганов, то делается вывод: глобальное потепление приведет к усилению их интенсивности. В публикации приведен график динамики среднегодовых аномалий ТПО по северо-западной части Атлантического океана и обращается особое внимание на значительное превышение средних температур, начиная с 1994 г. Аномалии определяются относительно средней температуры, рассчитанной по ТПО за 1901-1970 гг. На том же графике показано, что температура поверхности океана в конце 40-х и в течение 50-х годов прошлого столетия превышала среднюю температуру примерно на 0.3 и даже на 0.4°С, постепенно снижаясь до отрицательных аномалий (-0.3 °С) в 1973 г. После этого температура постепенно стала вновь нарастать. На рис. 1 приведен фрагмент этого графика, относящийся к периоду 1950-2000 гг.
Ниже показаны результаты проведенной нами оценки динамики циклонической интенсивности по циклоническим зонам: северо-западной части Атлантики, северо-западной и северо-восточной частям Тихого океана. Динамика циклонической интенсивности рассматривается для интервала времени, начиная с 1970 г по 2007 г. Используемые здесь сведения о тропических циклонах взяты из архивов - "Unisys Weather Hurricane-Tropical Data for Western (Eastern) Pacific" и "Weather.unisys. com/hurricane/atlantic/".
На рис. 2 показан сглаженный график годовых количеств тропических ураганов (максимальная скорость ветра Vmax (>33 м/с) для указанного выше интервала времени по циклонической зоне северозападной части Атлантического океана. (Сглаживание на рис. 2 и везде на последующих рисунках -по 8 годовым значениям). Для этого же интервала
времени и для площади [(15-55)° N - (45-85)° W] этого же района рассчитаны сезонные значения циклонической мощности Wi. (В работе [2] получено аналитическое выражение, оценивающее значение кинетической энергии тропического циклона, которое и служит основой для расчета циклонической мощности Wi. Здесь под циклонической мощностью понимается суммарная "мгновенная" кинетическая энергия, формируемая всеми циклонами, действовавшие на данный момент времени и на заданной площади. Подробнее модель формирования циклонической мощности Wi и уровень отражения моделью реальных ситуаций описаны [3, 4] и в др. публикациях автора). Результаты расчетов сглаженных сезонных значений Wi представлены на рис. 3. Рисунки 1-3 иллюстрируют, в целом, идентичность изменений аномалий ТПО, годовых количеств ураганов и сезонных значений циклонической мощности по рассматриваемому району.
Поскольку, как указывается в [1], температура поверхности океана поднялась с 1970 г на 0.6°С во всем мире, то следовало посмотреть, как это отразилось на циклонической деятельности в активных циклонических зонах северо-запада и северо-востока Тихого океана.
°C 0.6
0.4
0.2
0
-0.2
1960 1970 1980 1990 2000
Годы
Рис. 1. График годовых аномалий ТПО по западной части Атлантиче ского океана, для 1950-2000 гг. взятого из [1].
N 8.0
7.5
7.0
6.5
6.0
5.5
5.0
4.5
• • •
1975 1980 1985 1990 1995 2000
Годы
Рис. 2. Сглаженный график годовых количеств ураганов (Утах ^ 33 м/с) за 1970-2007 гг. в северо-западной части Атлантического океана.
W/1017, Вт 1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
• • •
• Ч.
1975 1980 1985 1990 1995 2000
Годы
Рис. 3. Сглаженный график сезонных значений мощности W за 1970-2007 гг. по площади [(15-55)° N -(45-85)° W] циклонической зоны северо-западной части Атлантического океана.
Мы не располагаем убедительными данными о среднегодовых температурах поверхности океана по указанным зонам Тихого океана. По этому поводу, как кажется, следует сделать небольшое замечание. Непонятно, как может быть представлена "истинная" (или "исходная") среднемесячная или среднегодовая температура поверхности океана в зонах активной циклонической деятельности. Известно, что в следе урагана шириной в сотни километров существенно понижается ТПО. Причем температура в следе восстанавливается по истечении многих дней. Среднегодовое число ураганов в северо-западной части Тихого океана за период с 1970 г. по 2007 г. равно 17, а средняя длительность урагана, примерно 10 суток. Таким образом, как минимум, 170 суток в году на отдельных площадях циклонической зоны северо-западной части Тихого океана измеряется не изначальное значение ТПО. В этом случае среднемесячная (среднегодовая) температура поверхности океана - это смешение значений температур до урагана, во время урагана и после него. Можно с определенной уверенностью сказать, что и по площади следа урагана температура различается. Заметим, что речь здесь идет лишь об ураганах, но ведь действуют еще и тропические циклоны, не достигающие интенсивности ураганов. Они тоже вносят свой вклад в ТПО. Таким образом, по крайней мере, в зонах активной циклонической деятельности, обозначая измеренную температуру поверхности океана, мы должны учитывать, что она не всегда пропорциональна поступившему в верхний слой океана количеству тепла.
Изменение циклонической интенсивности по годам может характеризоваться, в частности, годовым числом ураганов, средней длительностью ураганов и суммарной сезонной энергией циклонов, что, кстати, и показано на рис. 2, 3. Логично предположить, что с ростом температуры поверхности океана, а стало быть, с ростом интенсивности урага-
нов должны возрасти все или некоторые из перечисленных характеристик. На рис. 4а приведены сглаженные графики годовых количеств ураганов, среднегодовых длительностей ураганов (рис. 46) и сезонных суммарных циклонических мощностей (рис. 4в) по северо-западной части Тихого океана за 1970-2007 гг. (Циклоническая мощность определялась для площади [(5-45)° N - (115-175)° Е] и по всем циклонам, а не только по ураганам.). Графики не иллюстрируют предполагаемого с 1990 г роста годовых количеств ураганов и их длительностей. Наоборот, наблюдается спад этих показателей. Суммарная сезонная циклоническая мощность, начиная примерно с 1990 г. также уменьшается, хотя в последние годы началось ее нарастание. Но и в этом случае уровень мощности не достиг предшествующего пикового уровня. Эти же характеристики циклонической активности были определены и для северо-восточной части Тихого океана. На рис. 5 приведены также сглаженные графики среднегодовых количеств ураганов, среднегодовых длительностей ураганов и суммарных сезонных циклонических мощностей, определенных по тому же периоду времени. Сезонные циклонические мощности рассчитаны по площади [(5-45)° N - (90-150)° этой зоны и по циклонам всех уровней интенсивности. И в этой части Тихого океана в последние годы также наблюдается снижение показателей, характеризующих циклоническую активность.
Как, приняв версию о повсеместном в последние годы повышении ТПО, объяснить "нелогичную" динамику циклонической активности в Тихом океане при "логичной" в западной Атлантике? Ответ, очевидно, можно получить, проведя всесторонний анализ различительных характерных условий, определяющих циклоническую активность в Тихом и Атлантическом океанах. Здесь же по этому поводу сделаем лишь некоторые предположения.
428
ЯРОШЕВИЧ
N 22
20
18
16
14
(а)
••••• ••
• • ' • • • •
_|_I_I_I_I_1_
п, сутки 14
13 12 11 10
9
1975 1980 1985 1990 1995 2000
(б)
• ••• •
_|_I_I_I_I_1_
1975 1980 1985 1990 1995 2000
Ш1017, Вт 4.00
3.75
3.50
3.25
3.00
2.75
2.50
2.25
(в)
• • » • ••
_|_I_I_1_
1975 1980 1985 1990 1995 2000
Годы
N 12
11
10
9 8 7
• • • • ••
(а)
••• •
• .
_|_I_I_I_I_1_
1975 1980 1985 1990 1995 2000
п, сутки 11.0
10.5
10.0
9.5
9.0
8.5
8.0
7.5
(б)
•• • • • •
• • •#
• •
_|_I_I_I_I_1_
1975 1980 1985 1990 1995 2000
Ш1017, Вт 3.00
2.75
2.50
2.25
2.00
1.75 г . . 1.50 1 в
1.25
• •
• <
(в)
••• « • •
_|_I_I_I_I_1_
1975 1980 1985 1990 1995 2000
Годы
Рис. 4. Сглаженные графики годовых количеств ураганов (а), среднегодовых длительностей ураганов (б) и суммарных сезонных значений циклонической мощности (в) по циклонической зоне северо-западной части Тихого океана.
Рис. 5. Сглаженные графики годовых количеств ураганов (а), среднегодовых длительностей ураганов (б) и суммарных сезонных значений циклонической мощности (в) по циклонической зоне северо-восточной части Тихого океана.
Возможно, в Тихом океане температура поверхности и ее динамика вообще иная, чем на северо-западе Атлантики: либо глобальное потепление в разных районах по-разному проявляется, либо в Тихом океане действуют крупномасштабные факторы, существенно влияющие на окончательную температуру поверхности океана.
Температура поверхности океана, несомненно -одно из необходимых и важных условий формирования интенсивности отдельного циклона. Но есть ли прямая и однозначная зависимость между ТПО и
суммарной циклонической активностью за длительный отрезок времени, например, за год?
Примем, что интенсивность отдельного урагана (тропического циклона) заметно усиливается с ростом ТПО. При этом можно предположить, что увеличится и ширина следа урагана, а возможно, и протяженность траектории. Иначе говоря, увеличится площадь влияния урагана, то есть площадь понижения ТПО. Кроме того, большая интенсивность урагана, вероятно, приведет и к большему понижению ТПО. В этом случае, видимо, понадобится
больше времени для восстановления благоприятных условий, позволяющих разви
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.