3.2 Проблемы исследования тропических циклонов.

Трудность исследования тропических циклонов объясняется, прежде всего, тем, что в процессе проведения научного эксперимента необходимо оперативно решать задачи их обнаружения и доставки научной измерительной аппаратуры в любой район Земли. Более того, нужно решать задачи сбора и обработки научной информации, определения пространственных координат аэростатных зондов и океанических буев.

Эти задачи могут быть успешно решены методом оперативного зондирования параметров атмосферы и океана, основанным на последних достижениях космической техники.

Разработка космической системы контактного зондирования параметров атмосферы и океана начинается с анализа характеристик тропических циклонов, которые оказывают влияние на выбор характеристик как осей системы зондирования в целом, так и отдельных ее элементов. Набор таких характеристик тайфунов с указанием числового диапазона изменения каждой из них мы будем называть модельными, характеристиками. К их числу можно отнести: физические характеристики (вертикальные и горизонтальные размеры, скорость ветра, температуру и давление воздуха внутри тайфунов, время существования тропических циклонов); районы их возникновения; частоту появления; характер траекторий движения [21].

Ранее были приведены сведения о некоторых из перечисленных модельных характеристик. Однако это носило описательный характер, поясняющий особенности изучаемого метеорологами нестационарного атмосферного явления.

Общая схема прохождения информации от бортовых приборов наблюдения к наземному оператору. Традиционные методы дистанционного зондирования земной поверхности из космоса предусматривают на борту спутника аппаратуры для регистрации поступающей от приборов наблюдения информации. После вхождения спутника в зону видимости наземных пунктов наблюдения эта информация передастся по телеметрической радиолинии бортовым программно-временным устройством, управляющим работой приборов дистанционного наблюдения и режимами работы аппаратуры передачи данных на наземные приемные пункты. Далее эта информация обрабатывается и анализируется оператором для выявления признаков, характеризующих искомые атмосферные аномалии. Для передачи информации с орбиты на Землю она должна быть соответствующим образом изменена на борту, а после получения на наземных пунктах восстановлена в удобной форме. Для этого информация сначала проходит на Земле предварительную обработку с контролем правильности работы телеметрического канала. Схема регистрации, передачи и обработки телеметрической информации на Землю выглядит так: сначала до приемной станции она регистрируется на магнитной ленте и передается с магнитных носителей в ЭВМ, где ее предварительно обрабатывают и контролируют; после этого ее представляют в виде, удобном для анализа наземным оператором.

Поскольку объем информации, поступающей с борта, велик, то хорошая оперативность обработки достигается только при высокоскоростных каналах передачи данных [36].

В настоящее время далеко еще не во всем ясна тайна тропических циклонов, несмотря на то, что над этой проблемой ломает голову не одно поколение ученых. До сих пор до конца не выяснены необходимые и достаточные условия возникновения и развития тайфунов. Не ясен также механизм начального импульса, приводящего в движение систему. Непонятны физические процессы, которые сопутствуют развитию тайфуна в различных его стадиях. Весьма важными являются вопросы о траекториях движения тропических циклонов, о том, каким законам подчиняется их движение, чем отличаются друг от друга траектории перемещения тайфунов в различных районах Земли, как изменяются эти траектории по временам года, точность их прогнозирования [31].

Создан ряд теории, объясняющих перечисленные проблемы тропических циклонов, однако, например, теория, объясняющая происхождение и развитие такого интересного явления, как глаз тайфуна развита слабо. И вообще многие вопросы в этой области науки остаются нерешенными. Развитие теории заметно тормозится из-за недостатка наблюдений, особенно в тропиках и над океаном. Наиболее трудно проследить, в каких условиях происходит зарождение тропических вихрей, были ли возмущения в этот момент и какие именно.

Наиболее удобно изучать тайфуны с помощью стационарных наземных метеорологических станций, расположенных на небольших островах [24].

Помимо основных метеорологических станций, широкое развитие получили станции наблюдения и изучения тайфунов, расположенные на побережье крупных островных континентов. Наибольшее развитие такие станции получили в странах, подвергающихся систематическому воздействию тропических циклонов. Такие службы существуют в США, Японии. Индии, Вьетнаме, Китае, Австралии и других государствах.