Аннотация. Рассматривается проблема возможности управления динамикой движения тропического циклона в целях снижения экологического риска воздействия на социальные и природные системы. Показано, что эволюция циклона – это прохождение последовательности структурно-фазовых переходов, наращивающих энергетику вращения. Воздействие на зону перехода, в которой возникает электромагнитная когерентность способно изменить динамику и траекторию движения циклона.

Ключевые слова: тропический циклон, структурно-фазовые переходы, эволюция.

Введение

Начало 21 века отмечено повышенным интересом к климатическим проблемам. Климат и вода могут оказывать воздействие практически на все аспекты жизни. Девять из 10 стихийных бедствий связаны с гидрометеорологическими опасными явлениями, в результате которых с 1980 по 2000 гг. в мире погибло 1,2 млн. человек, а ущерб от последствий таких явлений насчитывает более чем 900 млрд. долл. США. По данным Мюнхенской Компании перестрахования число значительных природных катастроф по сравнению с 80-ми годами увеличилось более чем в два раза.

Социальный ущерб и экологические следствия от ураганов впечатляют. Пример - катастрофа на Филлипинах (08.11. 2013 г.) от самого сильного за последние 100 лет тайфуна “Хайян”. Число погибших около 4,6 тыс. человек. По данным ООН тайфун полностью уничтожил 160 тысяч домов, еще 287 тысяч получили серьезные повреждения. Свои жилища покинули 1,9 миллиона человек, а всего из-за стихии пострадали 13 миллионов жителей страны [17].

Грядущее потепление может привести к дальнейшему росту потенциальной разрушительной способности тропических циклонов (ТЦ) и увеличению ущерба наносимого ураганами. За последние 30 лет зарегистрировано двукратное увеличение количества циклонов (ураганов) 4 и 5 категории (высших по шкале Сафира-Симпсона).

Имеются данные, подтверждающие интенсификацию активности ураганов вследствие глобального потепления. Так более 50% всего ущерба в США были нанесены пятью ураганами 4-5 категории. Для США отмечен общий рост числа ураганов с 1905 по 2005 г. (рис.1).

Рис. 1. Полный ущерб от ураганов в США по десятилетиям в исчислении по 10 млрд. долларов [2].

Специфика исследований ТЦ

Современное моделирование динамики атмосферных вихрей базируется на системах трех уравнений: Навье-Стокса, неразрывности и теплопроводности. Общепризнано, что принципиальным источником энергии атмосферных вихрей различных пространственных масштабов является скрытая теплота, выделяющаяся в результате конденсации атмосферной влаги (Riehl H.А., 1950; Emanuel K.A., 1986; Писиченко Е. А., 1993). Однако дискуссия о конкретных физических процессах, переводящих энергию фазового перехода в кинетическую энергию вихревого потока, далека от завершения (Оояма К.В., 1985; Казенцев Н.В., 1988; Хаин А.П., 1984). Одним из ключевых вопросов, например теории тропических циклонов, является вопрос о том, как энергия мелкомасштабного процесса конвекции кучевых облаков передается мезомасштабному атмосферному вихрю. Более того, есть много фактов, наблюдений и представлений не объяснимых с позиций существующих моделей

формате PDF (441Кб)