Monsoon Experiment

Monsoon Experiment (сокр. MONEX) — международный научно-исследовательский проект, направленный на изучение муссонной циркуляции в Южной и Юго-Восточной Азии, её механизмов, изменчивости и влияния на климат региона. Проводился в 1970-х — 1980-х годах под эгидой Всемирной метеорологической организации (ВМО) и Международного совета научных союзов (ICSU) в рамках Глобальной программы исследования атмосферы (GARP). MONEX стал одним из первых крупных международных экспериментов, посвящённых муссонам, и заложил основы современного понимания азиатского муссона.

История

Предпосылки

К началу 1970-х годов муссоны оставались одним из наименее изученных крупномасштабных атмосферных явлений. Несмотря на их огромное значение для сельского хозяйства, водоснабжения и экономики стран Южной и Юго-Восточной Азии, механизмы зарождения, развития и отступления муссонов были слабо описаны. Существовавшие метеорологические станции в регионе были редки и неравномерно распределены, особенно в океанических зонах. Отсутствие данных о вертикальной структуре атмосферы, влажности, ветрах и осадках над Индийским океаном и Южно-Китайским морем не позволяло строить точные прогностические модели.

Разработка и запуск

В 1972 году в рамках GARP была утверждена программа «Первый глобальный эксперимент GARP» (FGGE), частью которого стал подпроект MONEX. Основная цель — сбор уникальных данных о муссонной циркуляции в период её активной фазы. В разработке участвовали метеорологические службы США, СССР, Индии, Китая, Японии, Австралии и ряда других стран. Научное руководство осуществлял Международный комитет по муссонам (International Monsoon Committee).

Проведение

MONEX состоял из двух основных полевых фаз:

• Летний MONEX (июнь — август 1979 года) — изучение летнего юго-западного муссона над Аравийским морем, Бенгальским заливом и Индийским субконтинентом.
• Зимний MONEX (декабрь 1978 — январь 1979 года) — исследование зимнего северо-восточного муссона над Южно-Китайским морем и Индонезийским архипелагом.

В ходе эксперимента использовались:

• специализированные научно-исследовательские суда (в том числе советские суда «Академик Ширшов», «Академик Вернадский»);
• самолёты-лаборатории (например, американские Lockheed C-130, оснащённые дропзондами);
• дрейфующие буи, радиозонды, метеорологические ракеты;
• спутниковые данные (NOAA, Nimbus).

Советский Союз внёс значительный вклад: были развёрнуты временные метеостанции на островах Индийского океана, проведены океанографические разрезы, выполнены измерения атмосферного электричества и аэрозолей.

Результаты

Эксперимент завершился в 1980 году. Полученные данные позволили:

• впервые детально описать вертикальную структуру муссонной циркуляции;
• выявить роль Восточно-Африканского струйного течения (сомалийского течения) в переносе влаги;
• подтвердить гипотезу о связи муссона с положением внутритропической зоны конвергенции (ITCZ);
• создать первые численные модели муссонной циркуляции.

Классификация и виды исследований

По сезону

• Летний муссон (юго-западный) — основной объект MONEX. Изучались механизмы его установления, активные и пассивные фазы, роль орографии Гималаев и Тибетского нагорья.
• Зимний муссон (северо-восточный) — менее мощный, но важный для климата Юго-Восточной Азии. Исследовались его холодные вторжения и влияние на муссонные дожди в Индонезии и Малайзии.

По типу измерений

• Аэрологические — радиозонды, дропзонды, самолётные зондирования для получения профилей температуры, влажности, ветра.
• Океанографические — измерения температуры поверхности океана, течений, солёности, что важно для понимания взаимодействия океана и атмосферы.
• Спутниковые — радиометры, сканеры для оценки облачности, осадков, альбедо.

Устройство и методология

Инструментальная база

MONEX стал первым экспериментом, где широко применялись дропзонды — приборы, сбрасываемые с самолёта для измерения параметров атмосферы по мере падения. Это позволило получать данные над океаном, где отсутствовали наземные станции. Дрейфующие буи оснащались датчиками давления, температуры и ветра, передавая информацию через спутниковую связь.

Координация

Центр управления экспериментом находился в США (Национальный центр атмосферных исследований, NCAR). Данные стекались в единый банк данных, который затем обрабатывался и распространялся среди участников. В СССР координацию осуществлял Гидрометцентр.

Применение и значение

Научное

MONEX существенно расширил представления о муссонной динамике. Были открыты или уточнены:

• роль возвышенности Восточной Африки в формировании сомалийского струйного течения;
• механизм «отключения» муссона в период засух;
• связь муссонных дождей с колебаниями температуры поверхности океана (Эль-Ниньо — Южное колебание).

Практическое

Данные MONEX легли в основу первых оперативных прогнозов муссонных осадков для Индии и Бангладеш. Они использовались для улучшения моделей среднесрочного прогноза погоды, что имело прямое значение для сельского хозяйства, управления водными ресурсами и предупреждения наводнений.

Методологическое

Эксперимент продемонстрировал эффективность международного сотрудничества в изучении глобальных климатических явлений. Опыт MONEX был использован при планировании последующих проектов, таких как TOGA (Tropical Ocean and Global Atmosphere) и COARE (Coupled Ocean-Atmosphere Response Experiment).

Критика и ограничения

Некоторые исследователи отмечали, что MONEX был ограничен по времени (всего два сезона) и не мог охватить межгодовую изменчивость муссона. Кроме того, недостаточная плотность станций над Тибетским нагорьем и в центральной части Индийского океана оставила пробелы в данных. Также высказывались замечания о том, что в эксперименте недостаточно учитывалась роль аэрозолей и пыли, которые, как выяснилось позже, существенно влияют на муссонную циркуляцию.

Интересные факты

• В ходе MONEX впервые были проведены одновременные измерения с помощью самолётов, судов и спутников над одной и той же акваторией.
• Советские учёные использовали в эксперименте уникальные методы — например, запуск метеорологических ракет с научно-исследовательских судов для зондирования верхних слоёв атмосферы.
• Данные MONEX до сих пор используются для верификации климатических моделей и ретроспективных прогнозов.

Источники

• Глобальный эксперимент GARP: итоги и перспективы. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982.
• Monsoon Experiment (MONEX) — Final Report. — WMO, Geneva, 1981.
• Fein, J. S., & Stephens, P. L. (Eds.). Monsoons. — John Wiley & Sons, 1987.
• Кислов, А. В. Муссоны: климатология и прогноз. — М.: МГУ, 2005.
• Доклады советских участников MONEX. — Труды Гидрометцентра СССР, 1980.