Încălzire stratosferică bruscă

Încălzirea stratosferică bruscă (SSW) este o creștere puternică și bruscă (câteva zeci de grade în timpul zilei) a temperaturii în stratosfera polară și subpolară în timpul iernii, uneori cu 50 ° sau mai mult timp de câteva (aproximativ zece) zile. SSW apare la altitudini de la 10 la 50 km și se caracterizează printr-o abatere mare de temperatură de la valorile medii, depășind adesea două abateri standard ale modelului de fundal . Evenimentele GSP au loc iarna. Sunt cel mai pronunțate în zonele polare și circumpolare, dar au o manifestare notabilă la latitudinile mijlocii [2] . Motivul pentru SSW este o schimbare a condițiilor de propagare a undelor planetare și focalizarea lor în zona polară.

Mecanismul educației

Sub influența undelor planetare , în timpul decelerarii bruște a acestora [2] , vortexul circumpolar de iarnă este deplasat, slăbit sau chiar distrus , însoțit de o creștere a temperaturii atmosferei medii în regiunea circumpolară pentru o perioadă de câteva zile până la câteva zile. săptămâni. Așa începe dezvoltarea VSP-ului. S-a stabilit o legătură între SSW și procesele sinoptice ale troposferei de latitudini medii și înalte [3] , și chiar ale regiunii ecuatoriale [4] . În multe cazuri, un SSW este precedat de un anticiclon de blocare [5] , iar invers, după SSW, se observă adesea o perioadă lungă de vreme neobișnuit de rece în zone mari ale emisferei nordice.

Etape de dezvoltare

Dezvoltarea VSP trece printr-o serie de etape. Pe baza datelor [6] [7] [8] , putem distinge trei etape sau etape ale dezvoltării SSW.

  1. În stadiul inițial, există o creștere a activității undelor planetare și propagarea lor în sus în zona polară. Rezultatul este o slăbire a vortexului stratosferic polar , deplasarea și/sau scindarea acestuia. În acest stadiu, stratosfera se încălzește și vântul zonal începe să slăbească, care este determinat la o înălțime de 10 hPa.
  2. În următoarea etapă, încălzirea începe să slăbească, dar inversarea circulației atinge un maxim la un nivel de 10 hPa, care acoperă banda latitudinală de la 60 la 90º s. SH. Maximul mediu zonal al vântului întârzie în raport cu maximul temperaturii medii zonale în banda de la 60 la 90º N. latitudine. în medie timp de 10 zile [8] .
  3. În ultima etapă (relaxare), vântul de vest își revine în zona polară a stratosferei. Poate să apară fie destul de repede, fie (în cazul unui TCA major) poate dura mai mult de o lună. În această etapă, încălzirea este înlocuită cu o scădere a temperaturii față de normă. Regiunea de scădere a temperaturii se extinde de la mezosferă la stratosferă.

Clasificare

În funcție de gradul de dezvoltare și durată, se disting VSP minore și majore. Conform clasificării [9] aprobată de OMM , un eveniment SSW este considerat minor dacă în orice regiune a stratosferei pe o perioadă de până la o săptămână a avut loc o creștere a temperaturii cu 25 K sau mai mult. Un semn al unui SSW major este o schimbare a direcției vântului mediu zonal cu 60°N. iar la o altitudine de 10 hPa de la vest la est iarna (noiembrie până în martie). O condiție suplimentară este un gradient de temperatură mediu zonal pozitiv de 10 hPa în zona latitudinală de la 60 la 90°N. Evenimentele SSW trebuie distinse de încălzirea stratosferică finală, care are loc primăvara și se caracterizează prin distrugerea finală a vortexului stratosferic polar de iarnă cu inversarea circulației zonale pentru perioada de vară.

Caracteristici

Caracteristicile SSW pentru latitudinile mijlocii au fost determinate din măsurători lidar de douăzeci de ani (1982-2001) la Observatorul Haute-Provence, Franța (44º N, 6º E) [10] . Au fost analizate un total de 2629 profile zilnice de temperatură. În medie, au fost 2,15 cazuri de RCA pe sezon. Toate cazurile de RCA în conformitate cu clasificarea acceptată sunt împărțite în două clase - mari (23%) și mici (77%). Înălțimile și magnitudinea evenimentelor SSW sunt 38-54 km și 12-36 K pentru SSW mari, 42-54 km și 11-33 K pentru SSW mici.

Într-un alt studiu [11] , efectuat conform măsurătorilor la stația lidar siberiană (Tomsk) pe parcursul a trei perioade de iarnă, amplitudinea maximă a creșterii temperaturii a atins +30% (aproximativ 70 K) în timpul încălzirii majore din 2010 la o altitudine de 37 km. În timpul SSW minore, au fost observate abateri maxime în intervalul de la 20% la 30% (50-70 K).

Surse

  1. ↑ SS Gaigerov, VN Glazkov, ED Zhorova, M. Ya. Kalikhman, VS Kurakin. Caracteristici ale variațiilor de regim de temperatură și circulație în atmosfera superioară la latitudini medii și înalte  // Journal of Atmospheric and Terrestrial Physics. - 1986-11-01. - T. 48 , nr. 11 . — S. 1111–1116 . - doi : 10.1016/0021-9169(86)90031-0 .
  2. ↑ 1 2 Lidar control of the stratosphere - Cărți publicate cu sprijinul RFBR - Library - RFBR Portal . www.rfbr.ru Consultat la 14 aprilie 2016. Arhivat din original pe 11 iunie 2016.
  3. ↑ Erik W. Kolstad, Andrew J. Charlton-Perez. Precursori observați și simulați ai anomaliilor vortexului polar stratosferic în emisfera nordică  //  Dinamica climei. — 05-10-2010. — Vol. 37 , iss. 7-8 . - P. 1443-1456 . — ISSN 1432-0894 0930-7575, 1432-0894 . - doi : 10.1007/s00382-010-0919-7 . Arhivat din original pe 19 iunie 2018.
  4. ↑ Nawo Eguchi, Kunihiko Kodera. Impactul evenimentului de încălzire bruscă stratosferică asupra norilor tropicali și a câmpurilor de umiditate în TTL: un studiu de caz  // Sola. — 01-01-2010. - T. 6 . — S. 137–140 . - doi : 10.2151/sola.2010-035 . Arhivat din original pe 19 aprilie 2016.
  5. ↑ O. Martius, L. M. Polvani, H. C. Davies. Blocarea precursorilor evenimentelor stratosferice de încălzire bruscă  //  Geophysical Research Letters. — 2009-07-01. — Vol. 36 , iss. 14 . — P. L14806 . — ISSN 1944-8007 . - doi : 10.1029/2009GL038776 . Arhivat din original pe 29 martie 2015.
  6. ↑ P.N. Vargin, V.A. Iuşkov, S.M. Khaykin, N.D. Tsvetkova, S.V. Kotrykin, E.M. Volodin. Schimbările climatice și atmosfera medie - tot mai multe întrebări  (rusă)  // BULETINUL ACADEMIEI DE ȘTIINȚE RUSĂ: jurnal. - 2010. - T. 80 , nr 2 . - S. 114-130 . Arhivat din original pe 20 aprilie 2016.
  7. ↑ P. Kishore, I. Velicogna, M. Venkat Ratnam, JH Jiang, G.N. Madhavi. Valuri planetare în stratosfera superioară și mezosfera inferioară în timpul încălzirii stratosferice majore arctice în 2009  // Annales Geophysicae. - T. 30 , nr. 10 . - S. 1529-1538 . - doi : 10.5194/angeo-30-1529-2012 .
  8. ↑ 1 2 Varavut Limpasuvan, David WJ Thompson, Dennis L. Hartmann. Ciclul de viață al emisferei nordice Încălziri stratosferice bruște  // Journal of Climate. - 2004-07-01. - T. 17 , nr. 13 . — S. 2584–2596 . — ISSN 0894-8755 . - doi : 10.1175/1520-0442(2004)0172.0.CO;2 . Arhivat din original la 30 martie 2015.
  9. ↑ Gloria L. Manney, Zachary D. Lawrence, Michelle L. Santee, William G. Read, Nathaniel J. Livesey. O încălzire stratosferică bruscă minoră cu un impact major: transport și procesare polară în iarna arctică 2014/2015  //  Geophysical Research Letters. — 28-09-2015. — Vol. 42 , iss. 18 . — P. 2015GL065864 . — ISSN 1944-8007 . - doi : 10.1002/2015GL065864 . Arhivat din original pe 11 septembrie 2015.
  10. ↑ ACPD - Observații LiDAR pe 20 de ani ale încălzirii bruște stratosferice pe un sit de latitudine medie, Observatoire de Haute Provence (OHP; 44° N, 6° E): studiu de caz și caracteristici statistice . www.atmos-chem-phys-discuss.net. Consultat la 11 aprilie 2016. Arhivat din original pe 27 aprilie 2016.
  11. ↑ Marichev V.N., Bochkovsky D.A. Studii sincrone ale distribuției verticale a temperaturii și densității stratosferei în perioadele de stare calmă și perturbată a acesteia, obținute pe baza măsurătorilor lidar  (rusă)  // Culegere de lucrări științifice bazate pe materialele celei de-a V-a Conferințe Științifice și Practice Internaționale : Colectie. — Belgorod. - 30 noiembrie ( vol. 1 , nr. 3 ). — S. 237-243 . — ISSN 978-5-9906029-7-7 . Arhivat din original pe 14 iulie 2015.