Роль глобального тропического циклогенеза в процессе полярного переноса в атмосфере Земли по данным микроволнового спутникового зондирования тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.01, кандидат физико-математических наук Шрамков, Ярослав Николаевич

• Шрамков, Ярослав Николаевич
• кандидат физико-математических наук
• 2012

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Шрамков, Ярослав Николаевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ИЗУЧЕНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ТРОПИЧЕСКОГО

ЦИКЛОГЕНЕЗА И ЕГО ВЛИЯНИЕ НА ПОЛЯРНЫЙ ПЕРЕНОС В АТМОСФЕРЕ ЗЕМЛИ.ОБЗОР

1.1. Процесс полярного переноса и его физические особенности

1.2. Глобальный тропический циклогенез - как стохастический процесс

1.3.Базы данных глобального тропического циклогенеза

1.4. Выводы

Глава 2. ХРАНИЛИЩЕ ДАННЫХ EVA. И ЕЕ ПРИМЕНЕННИЕ К ЗАДАЧАМ ИЗУЧЕНИЯ ПОЛЯРНОГО ПЕРЕНОСА И ГЛОБАЛЬНОГО ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОГЕНЕЗА

2.1. Основные части хранилища EVA-02

2.2. Прикладное применение EVA- 02

2.3.Модуль вейвлет-преобразования в EVA-02 и применение программного комплекса Stream Handle к задачам интерполяции физических данных

2.4.Выводы

Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ГЛОБАЛЬНОГО

ТРОПИЧЕСКОГО ЦИКЛОГЕНЕЗА НА ПОЛЯРНЫЙ ПЕРЕНОС ЗА 2001 ГОД

3.1.Критический параметр циклогенеза за 2001 год

3.2.Применение алгоритма сегментации для спутниковых данных для выделения фронтальных зон, материнского поля и тропических циклонов

3.3.Годовые изменения энергозапаса в материнском поле и фронтальных зонах

3.4. Влияние глобального тропического циклогенеза на полярный перенос в

году

3.5.Выводы

Глава 4. ВЛИЯНИЕ ГЛОБАЛЬНОГО ТРОПИЧСЕКОГО

ЦИКЛОГЕНЕЗА НА ПРОЦЕСС ПОЛЯРНОГО ПЕРЕНОСА В ПЕРИОД С 1999-2006 ГОДА

4.1. Динамика изменения материнского поля в период с 1999-2006 гг

4.2. Динамика изменений фронтальных зон в период с 1999-2006 гг

4.3. Влияние глобального тропического циклогенеза на полярный перенос в период

с 1999-2006 гг

4.4. Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приложение 1. Результаты расчета энергозапаса и площади материнского

поля с дискретизацией раз в сутки

Приложение 2. Результаты расчетов индивидуального циклогенеза за исследуемый период с дискретизацией не менее раз в сутки

Приложение 3. Результаты посуточного влияния глобального

тропического циклогенеза на процесс полярного переноса

Литература

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль глобального тропического циклогенеза в процессе полярного переноса в атмосфере Земли по данным микроволнового спутникового зондирования»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность

Человечество с давнего времени внимательно рассматривает процессы связанные с климатом нашей планеты. В то время взгляды на климатологию существенно отличались от современных представлений, так как с развитием науки и техники значительно меняются представления о климатической системе. В настоящее время появляются новые возможности для получения данных наблюдений, а также для теоретического и экспериментального изучения физических процессов, влияющих на климат нашей планеты.

Климатическая система Земли формируется в результате нелинейных взаимодействий взаимосвязанных компонентов. К ним относится атмосфера, гидросфера, криосфера, литосфера и биосфера. Природные среды получают энергию от Солнца в виде оптического излучения. Энергия оптических квантов превращается затем в механическую энергию движущихся масс, в потоки явной и скрытой теплоты, в химическую, электрическую и другие формы энергии. Хотя потоки входящего и уходящего излучений достаточно точно сбалансированы, природные среды отнюдь не стремятся к состоянию статического равновесия. Более того, процессы самоорганизации в земной климатической системе уводят ее все дальше и дальше от равновесия. В этом заключается специфика открытых систем, к которым принадлежит и Земля: процессы самоорганизации в таких системах приводят к образованию новых структур, тогда как стремление к равновесию предполагает разрушение структур.

Перенос тепла и влаги из получающих наибольшую долю солнечной энергии приэкваториальных областей по направлению к полюсам - полярный перенос - является важным элементом климатической системы планеты. Вместе с парниковым эффектом он создает благоприятные условия для жизни. При этом важным механизмом, осуществляющим полярный перенос, является эволюция интенсивных вихревых возмущений, при поддержке которых происходит формирование своеобразных каналов перекачки энергии, в первую очередь, в виде компактных областей скрытой теплоты водяного пара.

Этот эффект был обнаружен благодаря методам микроволнового спутникового зондирования, которые очень быстро развиваются в настоящее время. Несомненным плюсом этих методов являются: оперативность сбора информации, охват больших и зачастую труднодоступных районов, постоянное совершенствование техники, повышение ее чувствительности и расширение используемых частотных диапазонов.

Одними из важнейших объектов исследования методами дистанционного зондирования являются Мировой океан и атмосфера. Важность океанических процессов и их поверхностных проявлений для понимания ряда вопросов, с одной стороны, и фрагментарная обеспеченность контактными измерениями - с другой, сделали

дистанционные методы незаменимыми при изучения климатических процессов. Большое значение при этом имеет радиотепловая локация морской поверхности, так как уходящее собственное излучение несет информацию о таких параметрах как температура и соленость поверхностного слоя воды, характеристиках морского волнения, которые непосредственно связаны со скоростью и направлением приповерхностного ветра. Также благодаря наличию линий поглощения кислорода и водяного пара в сантиметровом и миллиметровом диапазоне микроволновое спутниковое зондирование с успехом используется для изучения атмосферы.

За последние годы в области дистанционного зондирования Земли формируется своеобразное направление, цель которого заключается в детальном исследовании геофизических параметров окружающей среды по отношению к различным временным фазам эволюции природных катастроф. И, в первую очередь, это относится к атмосферным катастрофам, таким как тропические циклоны, воздействия которых приводят к значительным материальным ущербам. Однако попытки дистанционного исследования тайфунов сталкиваются с рядом трудностей и, в первую очередь, с отсутствием общепризнанной физической модели этого сложного геофизического явления и, соответственно, необходимых геофизических параметров, подлежащих измерению. Несмотря на значительные усилия исследователей по наблюдению и регистрации оптических и инфракрасных - изображений тропических вихревых возмущений в различных фазах, общепринятых дистанционных критериев «близости» геофизической среды к генерации индивидуального тропического возмущения и к кризисному моменту его перехода в развитую форму пока не существует.

Принципиально новым шагом в изучении дистанционных критериев генезиса тропических циклонов следует считать результаты комплексных многочастотных оптических, инфракрасных и микроволновых спутниковых исследований эволюции оптического образа тропических возмущений в поле интегрального водяного пара, при анализе которых обнаружен фундаментальный вклад малоинерционного источника энергии, за счёт которого происходит формирование зрелых форм тайфунов и перенос водяного пара глобальной циркуляцией и джетовыми потоками для поддержания функционирования развитых форм ураганов. Для полновесного экспериментального доказательства этого положения требуется исследование эволюции множественного циклогенеза в быстро изменяющемся поле водяного пара. Сложность проблемы заключается в том, что необходимо провести синхронный анализ дистанционной спутниковой информации двух стохастических процессов, обладающих принципиально различными пространственно-временными масштабными и структурными характеристиками. Первый процесс - тропический циклогенез - рассматривается как стохастический набор случайных событий (объектов), а именно, стохастический генезис тропических циклонов [БЬагкоу, 2000]; второй - как пространственное глобальное поле интегрального водяного пара со значительной пространственно-временной - изменчивостью [Шарков и др., 2010]. Соединение

двух указанных баз данных, произведенное на минимальном временном интервале (в данном случае, на суточном временном пикселе), и использование их для исследования гидротермодинамических свойств системы океан - атмосфера является важнейшей составляющей при изучении климатических процессов. Все перечисленные выше факторы и определяют актуальность данной работы.

Цель диссертационной работы

Целью диссертационной работы является исследование количественных характеристик влияния глобального тропического циклогенеза на процесс полярного переноса в атмосфере Земли с использованием данных микроволнового спутникового зондирования и выявление моментальных количественных характеристик содержания скрытой энергии в характерных зонах повышенной концентрации водяного пара. Все перечисленное, а также анализ исследований Е.А. Шаркова, развитием идей которого является настоящая диссертационная работа, определили её основные задачи:

• разработка и создание специализированного программно-алгоритмического обеспечения для сопоставления двух различных стохастических пространственно-временных процессов: эволюции полей водяного пара и глобального тропического циклогенеза, а также представления результатов в виде анимационных последовательностей;

• проведение тематической обработки космических изображений для обнаружения малоинерционного источника энергии генезиса тропического циклогенеза;

• проведение специализированной обработки космических изображений для исследования пространственно-временных свойств и физических особенностей полей глобального водяного пара, а также для проверки возможности существования критического количества водяного пара, необходимого для образования тропического циклона;

• проведение тематической обработки космических изображений для исследования количественных показателей полярного переноса (величину скрытой энергии материнского поля, фронтальных зон и тропических циклонов) и динамических особенностей полей водяного пара за семилетний период;

Положения, выносимые на защиту

1. Результаты обработки данных дистанционного зондирования подтверждают взаимосвязь полей водяного пара и тропического циклогенеза. Эта взаимосвязь выражается в существовании критического параметра циклогенеза.

2. Разработанная методика обработки спутниковых данных позволяет выявлять особенности полей водяного пара, и, с точностью до пиксела, предоставлять количественные данные о содержании скрытой энергии в зоне тропической конвергенции, шести фронтальных зонах, выделенных по их географическому расположению, и областях циклонов. Расчеты выполнены за семилетний период.

3. Анализ поведения внутретропической зоны конвергенции (ВЗК) водяного пара, шести фронтальных зон и тропического циклогенеза, как в индивидуальном, так и в глобальном масштабах.

Научная новизна

представленной диссертационной работы заключается в следующем:

1. Создано специализированное программное обеспечение для выявления особенностей двух стохастических процессов: глобального поля водяного пара со значительной вариабельностью и глобального тропического циклогенеза, как набора случайных событий.

2. Предложена методика для экспериментального выявления зависимости областей повышенного интегрального водяного пара и генезиса тропических циклонов, связанная с обнаруженными значительными временными вариациями этих полей и выбросами скрытой теплоты в высокие широты.

3. Предложена и применена в ходе комплексных экспериментов методика выделения и распознавания зон в глобальном поле водяного пара, основанная на модификации алгоритма сегментации изображений «взращивания из семян».

4. Предложен оригинальный параметр тропического циклогенеза , и его критическое значение интегрального содержания водяного пара.

5. Предложены количественные оценки скрытой энергии центральной зоны водяного пара и шести фронтальных зон в атмосфере Земли.

6. Предложены количественные оценки влияния глобального тропического циклогенеза на процесс полярного переноса в атмосфере планеты Земля за семилетний период.

Достоверность

Достоверность и обоснованность полученных результатов обеспечивается использованием методов и подходов, апробированных в научной литературе и зарекомендовавших себя как надёжные, а достоверность новых предлагаемых методов обеспечивается их сравнение с результатами работы других методов, а также сравнением с наземными данными.

Научная и практическая ценность работы

Диссертация выполнялась в рамках научной темы ИКИ РАН "КЛИМАТ". Изучение изменчивости климатических параметров и природные катастрофы различных масштабов: развитие и анализ физических механизмов, разработка современных методов обработки данных космического мониторинга климатических и экологических процессов» (государственная регистрация

№ 01.20.03 03440). Автор принимал участие в выполнении работ в рамках проекта: грант РФФИ № 09-05-01019-а (государственная регистрация №01201163571). Предложенный в диссертации подход к анализу данных, полученных с помощью спутниковых радиометров серии БвМ/!, может быть применен для дополнения и развития существующих алгоритмов обработки данных дистанционного зондирования. Полученные данные позволят изучить более детальное взаимодействие между полем водяного пара и процессами глобального тропического циклогенеза. Также, эти данные могуть быть использованы для проверки существующих моделей циклогенеза, в которых делаются различные предположения об основных источниках энергии и процессах зарождения и функционирования тропических циклонов. Разработанный комплекс программ, может быть использован для анализа состояния зоны тропической конвергенции и влияния фронтальных зон на вынос энергии из этой зоны, а также изучения роли глобального тропического циклогенеза. Применение разработанного программно - алгоритмического обеспечения позволит производить исследования изменчивости климата полярных регионов при проведении экспериментальных исследований в будущем, а методики и алгоритмы в настоящее время уже могут быть применины и для других областей знаний.

Личный вклад автора

Результаты, изложенные в диссертации, получены автором самостоятельно или на равных правах с соавторами. Автору принадлежат:

1. Разработка программного обеспечения (ЕУА-02) для проведения исследовательских задач.

2. Анимационные ролики, показывающие взаимосвязь глобального тропического циклогенеза и изменений водяного пара.

3. Воссоздание полей водяного пара, основыванное на решении обратной задачи на период с 1999 - 2006 года по полям радиояркостной температуры, полученных с помощью приборов серии SSM/I и хранящихся в базе данных GLOBAL - FIELD'S.

4. Приведение файловой базы данных GLOBAL - ТС к ее реляционному аналогу и создание механизма обмена и объединения информации с глобальными полями водяного пара.

5. Проведение исследований по изучению взаимодействия интенсивных вихревых возмущений с атмосферой экваториальной зоны и зоны средних широт на различных этапах эволюции атмосферных катастроф.

6. Назработка методики, выполняющей идентификацию и выделение зон в поле водяного пара; получение и обработка количественной информации о запасе скрытой энергии в «материнском» поле и фронтальных полях за семилетний период с частотой дискретизации данных раз в сутки/

7. Проведение количественной оценки влияния глобального тропического циклогенеза на процесс полярного переноса за семилетний период с частотой дискретизации данных раз в сутки; разработка методики вейвлет - анализа для идентификации изменчивости потоков внутри поля водяного пара и ее физическая интерпретация.

Апробация результатов

Результаты, вошедшие в диссертацию, получены автором в период с 2009 по 2011 г. Они докладывались на следующих отечественных и зарубежных конференциях: VII Конференция молодых ученных "Фундаментальные и прикладные космические исследования (Москва, 2010); Восьмая Всероссийская Открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 2010); Девятая Всероссийская Открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» (Москва, 2011); 34th International Symposium on Remote Sensing of Environment (Sydney, 2011);Conference on Stochastic Models and their Applications dedicted to the 80th birthday of Matyas Arato (Debrecen, 2011). Результаты работы, изложенные в диссертации, обсуждались и докладывались на научных семинарах ИКИ РАН.

Публикации

Основные результаты диссертации опубликованы в 13 работах: из них 7 статей в рецензируемых журналах из рекомендуемого перечня ВАК; 6 докладов на отечественных и международных конференциях.

Структура и объем диссертации

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, трех приложений и библиографии. В ней содержится 218 страниц, в том числе 73 рисунков и 4 таблиц. Библиография включает 87 наименований.

Первая глава носит обзорный характер. В ней приведены основные теории, использующиеся в настоящее время для описания процессов полярного переноса и основные сведения о циркуляции в атмосфере Земли. В главе также рассматривается формирование представлений о тропическом циклогенезе, а также о различиях двух подходов: индивидуального и глобального циклогенеза. Представлены основные современные базы спутниковых данных. Представлены основные приборы и методы получения экспериментальных данных. Показано преимущество базы данных GLOBAL ТЦ для проведения данного эксперимента, и рассмотрены преимущества хронологического, эволюционного и геофизических блоков баз данных.

Во второй главе представлены основные принципы и методы создания комплексных хранилищ данных на примере хранилища данных EVA. Представлены сведения об основных возможностях этого программного обеспечения и о методиках представления данных для климатических исследований. Также в главе представлены сведения о различных методах восстановления полей водяного пара с использованием различных приборов и сравнение этих методов. Также в главе представлена методике вейвлет -преобразования, используемая в данных исследованиях, и данные о применении специального программного обеспечения Stream Handler для осуществления задачи интерполяции данных дистанционного зондирования Земли.

В третьей главе приводятся результаты экспериментов по получению критического параметра циклогенеза за 2001 год. Представляется метод сегментации изображений в его применении к задачам климатических исследований и к задачам обработки данных дистанционного зондирования Земли. Производится анализ поведения циклогенеза на сравнительно небольшом промежутке времени, на основе данных 2001 года для получения сведений о внутригодовых изменениях процессов. Представляются данные о влиянии глобального тропического циклогенеза в 2001 году.

Четвертая глава посвящена результатам экспериментальных расчетов за период 1999 -2006 год и включает информацию о физических трендах запаса водяного пара в «материнском» поле водяного пара и во фронтальных зонах. Также содержится информация о цикличности процессов и влиянии тропических циклонов на энергозапас материнского поля водяного пара. Представлены сравнения запасов водяного пара по годам и сведения о изменениях энергозапаса в исследуемый

промежуток времени.

Заключение содержит основные результаты работы.

В Приложении 1 представлены результаты расчетов энергозапаса и площади материнского поля водяного пара с дискретизацией раз в сутки за период 1999 -2006 года.

Приложение 2 содержит результаты модельных расчетов для каждого циклона за период с 1999 - 2006 года с данными о его площади и энергозапаса с дискретизацией не менее раз в сутки.

В Приложении 3 приводятся данные о совместном влиянии энергозапаса и площади всех действующих циклонов в промежуток времени в сутки за период с 1999 - 2006 года, с дискретизацией раз в сутки.

Полученные в Приложении 1 , Приложении 2 и Приложении 3 результаты являются подтверждением основных выводов, представленных в Главе 3 и Главе 4 .

Заключение диссертации по теме «Приборы и методы экспериментальной физики», Шрамков, Ярослав Николаевич

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. Диссертантом разработано и создано хранилище данных EVA для проведения исследований взаимодействия двух различных стохастических процессов: высокочастного (в плане вариаций, глобального поля водяного пара) с глобальным тропическим циклогенезом. Архитектура EVA позволяет исследовать данные процессы как в глобальном, так и в локальном масштабе, и с различными вариантами представления данных. Также ее архитектура позволяет быстрое обновление информации, содержащейся в ней, и сравнительно легкую интеграцию новых модулей. Используя EVA представляется возможным проведение широкого спектр научных исследований.

2. Диссертантом проведена серия экспериментов по исследованию радиотеплового излучения водной поверхности и используя методику, основанную на решении обратной задачи, восстановить глобальное поле водяного пара на весь земной шар за период с 1999-2006 года.

3. Диссертантом разработан и реализован алгоритм сегментации изображений, позволивший произвести выделен™0 требуемых областей в глобальном поле водяного пара, а также зон воздействия локального циклогенеза, что позволяет произвести расчет содержания скрытой энергий в данных областях.

4. Выполнен сравнительный анализ экспериментальных данных, получаемых с различных приборов и с различной степенью осреднения результаты которого свидетельствуют о возможности использования разработанной методики и созданного программного комплекса. В частности, используемые в данной работе, данные из базы GLOBAL - FIELD, с отклонением в 8% совпали с данными, полученными с помощью приборов серии AMSR - Е.

5. Разработана методика исследования вариабельности материнского поля водяного пара с помощью вейвлет-преобразования, основанная на обработке одномерных рядов в каждой точке глобального водяного пара.

6. Диссертантом проведены детальные исследования геометрии материнского поля водяного пара и концентрации содержащегося в ней водяного пара. На основе полученного анализа получен новый параметр, необходимый для зарождения и генезиса тропических циклонов.

7. Проведены исследования энергозапаса материнского поля водяного пара, шести фронтальных зон, индивидуального циклогенеза и глобального циклогенеза. На основе полученных данных произведен первичный анализ энергообмена между материнским полем водяного пара, фронтальными зонами и глобальным тропическим циклогенезом. Выявлены новые особенности функционирования фронтальных зон, а именно, периодичность процесса и практически полное ежегодное совпадение количества переносимой ими энергии в зону умеренных широт в течение периода 1999-2006.

8. Диссертантом получены и проанализированы данные по величинам скрытой энергии, переносимой тропическим циклоном. И получены первичные результаты, показывающие вклад глобального тропического циклогенеза в процесс полярного переноса, и его влияние на перенос энергии между зонами материнского поля и фронтальными зонами, а также на географические зоны, в которых слабое влияние фронтальных переносов. Также получены некоторые новые особенности постоянного, сложного взаимодействия в атмосфере, которые необходимо учитывать при исследованиях процесса обмена теплом и влагой.

9. Создана принципиально новая база данных, которая позволяет проводить оценку взаимодействия климатических систем учитывая их энергозапас и влияние этих систем на процесс полярного переноса в атмосфере.

В заключение автор выражает глубокую признательность Е.А. Шаркову за постановку задачи и помощь в проведении экспериментов, а также за многочисленные обсуждения работы и ряд полезных замечаний, сделанных в ходе ее выполнения, а также за постоянное внимание к его работе и чуткое научное руководство. Автор выражает благодарность И.В. Покровской за оказание помощи при интерпретации результатов и «здравую» критику его работы, Л.Б. Вининой - Дарт за советы по подготовке диссертационной работы и моральную поддержку, а также всем сотрудникам отдела № 55 «Отдел исследований Земли из космоса» ИКИ РАН за поддержку в течение всего периода работы над диссертацией.

Заключение

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Шрамков, Ярослав Николаевич, 2012 год

Литература

Астафьева H.M., Раев M.Д., Шарков Е.А. Глобальное радиотепловое поле системы океан атмосфера по данным микроволновых космических комплексов // Исследование Земли из Космоса. 2006. № 3. С. 64 - 69

Астафьева Н.М., Шарков Е.А. Траектория и эволюция урагана Alberto от тропических до средних и средневысоких широт: спутниковая микроволновая радиометрия // Исследование Земли из Космоса. 2008. № 6. С. 60 - 66

Белинский В.А. Динамическая метеорология // М.: Полиграфкнига. 1948. 703 с.

Блаттер К. Вейвлет-анализ // М.: Техносфера. 2006. 272 с.

Виейра Р. Программирвоание баз данных MSQL Server 2005 для профессионалов // М.: Диалектика. 2008. 1072 с.

Гамма Э.,Хелм Р., Джонсон Дж. Приемы объектно - ориентированного проектирования. Паттерны проектирования // СПб: Питер. 2001. 368 с.

Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений // М.: ОАО "Идел-Пресс". 2005. 1070с.

Гордин В.А. Математика, компьютер, прогноз погоды и другие сценарии математической физики // М.: ФИЗМАТЛИТ. 2010. 734 с.

Гурвич И.А., Митник Л.М., Митник М.Д.Мезомасштабный циклогенез над японским морем 7-13 января 2009 г. по спутниковым мультисенсорным данным // Исследование Земли из Космоса. 2010. № 4. С. 11 - 22

Ермаков Д.М., Чернушич А.П., Шарков Е.А., Шрамков Я.Н. Возможности построения краткосрочных глобальных радиотепловых изображений системы океан - атмосфера на базе программной платформы "Stream Handler" // Восьмая открытая Всероссийская ежегодная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса».Сборник тезисов конференции. Москва. ИКИ РАН. 14 -18 ноября 2010 г. С. 62

Ермаков Д.М., Чернушич А. П., Шарков Е.А., Шрамков Я.Н. Возможности построения краткосрочных глобальных радиотепловых изображений системы океан - атмосфера на базе программной платформы Stream Handler // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса 2011. Т. 8. № 3. С. 9 - 16

Ермаков Д.M., Рфев M.Д., Суслов А.И., Шарков Е.А. Электронная база многолетних данных глобального радиотеплового поля земли в контексте многомасштабного исследования системы океан -атмосфера // Исследование Земли из Космоса. 2007. № 1. С. 1 -7

Захарова Т.В., Шестаков О.В. Вейвлет-анализ и его приложения // М.: МАКС пресс. 2009. 152 с.

Зеленый Л.М., Веселовский И.С. Плазменная гелиофизика // М.: ФИЗМАТЛИТ. 2008. Т. 1. 672 с.

Зорин В.А. Математический анализ Часть 1 Изд. // 5-е. М.: МЦНМО. 2007. 664 с.

Клепиков И.Н., Покровская И.В., Шарков Е.А. Структура базы данных космических и гидрометеорологических наблюдений мезомасштабных тропических наблюдений // Исследование Земли из Космоса. 1993. № 3. С. 58 - 65

Кормен Т.Х., Лейзерсон Ч.И. Ривест Р., Штайн К. Алгоритмы: построение и анализ // М.: Вильяме. 2005. 1296 с.

Крёнке Д. Теория и практика построения баз данных. 8-е издание // СПб: Питер. 2003. 800 с.

Митник Л.М., Митник М.Л. Восстановление паросодержания атмосферы и водозапаса облаков над океаном по данным микроволнового спутникового зондирования со спутником DMSP, TRMM, AQUA и ADEOS-II // Исследование Земли из Космоса. 2006. № 4. С. 34 -41

Пауэре Л.,Снелл М. Microsoft Visual Studio 2008 // СПб: БХВ - Петербург. 2009. 1200 с.

Покровская И.В., Шарков Е.А.Тропические циклоны и тропические возмущения Мирового океана: хронология и эволюция // М.: ООО "Полиграф сервис". 2006. 728 с.

Покровская И.В., Шарков Е.А. Внутригодовая изменчивость глобального тропического циклогенеза // Метеорология и гидрология. 1994.№ 4. С.20 - 28

Рабинер Л., Гоулд Б. Теория и применения цифровой обработки сигналов // М.: "МИР". 1978. 835 с.

Рилъ Г. Климат и погода в тропиках // JL: Гидрометеоиздат. 1984. 605 с.

Руткевич П.Б., Шарков Е.А.Физический механизм генезиса вихревых возмущений в сжимаемой и насыщенной водяным паром атмосфере // М.: Препринт № Пр -2102. ИКИ РАН. 2004. 11 с.

Страуструп Б. Язык программирования С++. Специальное издание // М.: ООО "Бином-пресс"2008. 1104 с.

Формалев В.Ф., Ревизников Д.Л.Численные методы. Изд 2-е, испр., доп. // М.: ФИЗМАТЛИТ. 2006. 400 с.

Фрейзер М. Введение в вэйвлеты в свете линейной алгебры // М.: БИНОМ. Лаборатория знаний. 2008. 487 с.

Фрик П.Г. Турбулентность модели и подходы. Курс лекций. Часть 1. // Пермский государственный университет. 1998. 108 с.

Хазиахметов М.Ш., РПрамков Я.Н., Захарова Т. В. О применении вейвлет - анализа в задачах климатических исследований // Обозрение прикладной промышленной математики. 2011. Т. 18.вып. 1. С. 153

Хайрулина P.M., Астафьева Н.М.Элементы общей циркуляции и распределения влагозапаса атмосферы Земли // М.: Ротапринт ИКИ РАН. 2008. 64 с.

Хромов С.П. Основы синоптической метеорологии // Л.: Гидрометеоиздат. 1948. 696 с.

Чочиа П.А. Пирамидальный алгоритм сегментации изображений // Информационные процессы. 2010. Т. 10. № 1. с. 23 -35

Чубукова И.A. Data mining. Курс лекций // (электронный ресурс)

Шарков Е.А., Ким Г.А., Покровская И.В. Эволюция тропического циклона GONIJ и его связь с полем интегрального водяного пара в экваториальной области // Исследование Земли из Космоса. 2008. № 6. с. 12 - 16

Шарков Е.А. Исследования атмосферных катастроф // Исследование Земли из Космоса. 2010. № 1. С. 1 -17

Шарков Е.А., Шрамков Я.Н. , Покровская И.В. Критический параметр генезиса тропических циклонов в глобальном поле интегрального водяного пара // Восьмая открытая Всероссийская ежегодная конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Сборник тезисов конференции. Москва. 2010. С. 152

Шарков Е.А., Шрамков Я.Н. , Покровская И.В. Особенности экваториального поля водяного пара при эволюции тропического циклона на примере ТЦ Francisco (2001) // Восьмая Всероссийская Открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса». Тезисы конференции. ИКИ РАН. 2010.

Шарков Е.А., Шрамков Я.Н., Покровская И.В.Универсальная постоянная генерации стохастического режима глобального тропического циклогенеза в контексте климатических вариаций // Исследование Земли из Космоса. 2009. № 6. с. 31 - 38

Шарков Е.А., Ким Г.А., Покровская И.В.Эволюция тропического циклона Hondo в поле экваториального водяного пара с использованием мультиспектрального подхода // Исследование Земли из Космоса. 2011. Ns I.e. 1-8

Ширяев А.Н. Вероятность. 4-е изд.,переработ, и доп. Том 1 // М.: МЦНМО. 2007. 552 с.

Шрамков Я.Н., Шарков Е.А., Покровская И.В. Разработка реляционной базы глобального тропического циклогенеза / / Восьмая Всероссийская Открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» Тезисы конференции. ИКИ РАН. 2010

Шрамков Я.Н., Шарков Е.А., Покровская И.В., Раев М.Д. О возможности формирования объектно - реляционной базы данных глобального циклогенеза в поле водяного пара в контексте климатических исследований // Восьмая Всероссийская Открытая конференция «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса» тезисы конференции. ИКИ РАН. 2010

Шрамков Я.Н., Шарков Е.А., Покровская И.В., Раев М.Д. База данных тропического циклогенеза и глобального поля водяного пара с использованием объектно -реляционных технологий // Исследование Земли из Космоса. Наука. 2010. № 6.С. 5 - 10

Шрамков Я.Н., Шарков Е. А.,Покровская И.В., Раев М.Д. Особенности мониторинга тропического циклогенеза в глобальном поле водяного пара // Современные

проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8 № 1. С. 287 -294

Шарков Е.А., Шрамков Я.Н., Покровская И.В. Критический параметр генезиса тропических циклонов в глобальном поле интегрального водяного пара // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8 № 1. С. 280 -286

Шарков Е.А., Шрамков Я.Н., Покровская И.В. Особенности экваториального поля водяного пара при эволюции тропического циклона на примере ТЦ Francisco (2001) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2011. Т. 8. №3. С. 310 - 316

Штёкер X. Справочник по физике М.: Техносфера. 2009. 1264 с.

Bobylev L.P., Zabolotskikh E.V., Mitnik L.M., Mitnik M.L. Atmospheric water vapor and cloud liquid water retrieval over the Arctic ocean using satellite passive microwave sensing // Transactions on geoscience and remote sensing. 2010. V. 48. Na 1. p. 283 - 294

Douglas F.,Ramamohan if.Fast transforms Algorithms, Analyses, Applications // Arlington. ACADEMIC PRESS. 1982. 488 p.

Envi developer's team ENVI developer guide. 2008. 363 p.

Hilburn K. Intercomparison of water vapor transport datasets // www.rems.com

Hilburn K. The passive microwave water cycle product // REMSS tech. report 072409. 2009. 30 p.

Hilburn K., Wentz F., Mears C., Meissner Т., Smith D. Description of remote sensing systems Version- 7 geophysical retrievals. // www.rems.com

Hwang S., Hong S. Investigation of moisture field assimilation in global reanalysis // Journal of atmospheric and solar - terrestrial physics. 2010. V. 72. p. 556 - 564

Jackson D., Wick G., Robertson R. Improved multisensor approach to satellite - retrieved near - surface specific humidity observations // Journal of geophysical research. 2009. V. 114. 13 p.

Knabb R., Rhome R., Brown D. Tropical cyclone report Hurricane Katrina // National Hurricane center. 2005. 43 p.

Li T., Kwon M., Kug J., Luo J.Global warming shifts Pacific tropical cyclone location // Geophysical research letters. 2010. V. 37. 5 p.

Ruprecht E. Atmospheric water vapor and cloud water: an overview // Adv. Space Research. 1996. V. 18. № 7. p. 5 - 16

Russell L., Haar E., Haar P.Tropical cyclones structure (TCS08) Field experiment Science basis, observational platforms, and strategy // Asia - Pacific journal of atmospheric sciences. 2008. V. 44. №. 3. 23 p.

Sharkov E.A. Remote sensing of tropical regions // Bodmin: MPG Books LTD. 1998. 310 p.

Sharkov E.A. Global Tropical Cyclogenesis // Bodmin: MPG Books LTD. 2000. 370 p.

Sharkov E.A.Passive microwave remote sensing of the earth // Physical foundations. Bodmin: MPG Books LTD. 2003. 612 p.

Sherwood S.C., Roca R., Weckwerth T.M., Andronova N.G. Tropospheric water vapor, convection and climate // Geophysical research letters. 2010. V. 48. 29 p.

Sohn B.J., Seong - Chan Park. Strengthened tropical circulations in past three decades inferred from water vapor transport // Journal of geophysical research. 2010. V. 115. 9 p.

Sprintall J., Timothy Liu W. Ekman mass and heat transport in the Indonesian seas // Oceanography. 2005. V. 18. №. 4. p. 88 - 97

Timofeev N.A.,Yurovskii A.V. Determination of temperature and humidity of air, wind speed, and sensible and latent heat fluxes on the ocean surface according to the satellite data // Physical oceanography. 2007. V. 17.JVU2. p. 113 -127

Timothy Liu W., Hua Hu. Interplay between wind and rain observed in hurricane Floyd 11 American geophysical union. 2000. V. 81. № 23. p. 253 - 257

Timothy Liu W., Wenqing T. Estimating moisture transport over oceans using space -based observations // Journal of geophysical research. 2005. V. 110. 8 p.

Torn R. Performance of a Mesoscale Ensemble Kalman filter (EnKF) during the NOAA high resolution Hurricane test // Monthly weather review. 2010. V. 138. p. 4375 - 4392

Trenberth K.E., Davis C., Fasullo J. Water and energy budgets of hurricanes: Case studies of Ivan and Katrina // Journal of geophysical research. 2007.V. 112. 11 p.

Troelsen A. Pro C 2008 and the .Net.3.5 Platform. // 2009. 1600 p.

Xiaousu X., Tomothy Liu, Benyang T. Spacebased estimation of moisture transport in marine atmosphere using support vector regression //Remote sensing of environment. 2007. V. 50.

Yamada Y., Oouchi K., Satoh M., Tomita H., Yanase W. Projection of changes in tropical cyclone activity and cloud height due to greenhouse warming:Global cloud - system - resolving approach // Geophysical research letters. 2010. V. 37. 5 p.

Yanase W., Satoh M., Yamada H., Yasunaga K. Continual influences of tropical waves on the genesis and rapid intensification of typhoon Durian (2006) // Geophysical research letters. 2010. V. 37. 4 p.

Yang Hu, Tung Ka Kit. Water Vapor, Surface temperature, and the greenhouse effect - a statistical analysis of tropical mean - data // Journal of climat. 1997. V. 11. p. 2686 - 2697

Zender C. Radiative transfer in the earth system // online source http://dust.ess.uci.edu/facts Zveryaev I. Water vapor variability in the tropics and its links to dinamic and precipitations // Journal of geophysical research. 2005. V. 110. 17 p.