Материалы 17-й Всероссийской открытой конференции «Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса», Москва, ИКИ РАН, 2019 год

(http://conf.rse.geosmis.ru)

Влияние Южного колебания на арктические процессы: сравнение результатов спутниковых измерений, ре-анализа и численного моделирования

Яковлев А.Р. (1), Смышляев С.П. (1)
(1) Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ), Санкт-Петербург, Российская Федерация
На основе данных ре-анализа об изменчивости температуры поверхности океана в экваториальной зоне Тихого океана производится классификация последних 40 лет (1979-2018) по фазам Южного колебания: Эль-Ниньо, Ла-Нинья и нейтральная. Для каждой фазы выполнен анализ данных спутниковых измерений и ре-анализа для оценки влияния Южного колебания на устойчивость Арктического циркумполярного вихря, температуру полярной стратосферы и содержание стратосферного озона. Продемонстрировано, что, в целом, фаза Эль-Ниньо предшествует неустойчивому циркумполярному вихрю, а фаза Ла-Нинья – устойчивому циркумполярному вихрю и пониженному содержанию стратосферного озона в Арктике, поскольку в годы Эль-Ниньо наблюдается более сильное распространение потоков волновой активности из тропосферы в полярную стратосферу, которая ослабляет циркумполярный вихрь. Также явление Эль-Ниньо может увеличить вероятность внезапных стратосферных потеплений, при которых температура может подниматься на несколько десятков градусов выше климатической нормы. Эти потепления могут оказывать влияние на устойчивость циркумполярного вихря и приводить к увеличению содержания стратосферного озона. При этом температура полярной нижней стратосферы является важным фактором снижения содержания озона. В стратосферном полярном вихре она определяет объём стратосферных полярных облаков, от которых также зависит сила разрушения озона. Для проверки гипотезы о влиянии Южного колебания на Арктические процессы выполнены расчеты с глобальной химико-климатической моделью ИВМ РАН – РГГМУ, в которой задавалась изменчивость температуры поверхности океана на основании данных ре-анализа ERA-Interim c 1979 по 2018 годы. Результаты расчетов анализировались для разных фаз классификации Южного колебания и сравнивались с данными спутниковых измерений и ре-анализа.
Финансирование и гранты:
РНФ 19-17-00198 «Влияние глобальных динамических процессов на состав и структуру Арктической стратосферы»;
РФФИ 17-05-01277 «Сравнение значимости фотохимических и динамических факторов при формировании озоновых аномалий в Арктике и Антарктике»;
Министерство науки и высшего образования 5.6493.2017/8.9 «Моделирование изменчивости газового состава Арктики в условиях меняющегося климата»

Ключевые слова: Южное колебание, спутниковые изменения, ре-анализ, численное моделирование, циркумполярный вихрь, арктический озон
Литература:
  1. Jakovlev, A.R., Smyshlyaev, S.P. Impact of the Southern Oscillation on Arctic Stratospheric Dynamics and Ozone Layer // Izv. Atmos. Ocean. Phys. Vol. 55, Issue 1, pp. 86-98, 2019.
  2. Яковлев А.Р., Смышляев С.П. Численное моделирование воздействия мирового океана на температуру и содержание озона в нижней и средней атмосфере // Метеорология и гидрология. № 9. С. 25–37. 2019.
  3. Володин Е.М., Галин В.Я., Грицун А.С. «Математическое моделирование Земной системы», М., МАКС пресс, 2016, под ред. Н.Г.Яковлева.
  4. Смышляев С.П., Галин В.Я., Шаарийбуу Г., Моцаков М.А. Моделирование изменчивости газовых и аэрозольных составляющих в стратосфере полярных районов // Изв. РАН, Физ. Атм. и Океана. 2010. Том 46. №. 3. С. 291—306.
  5. Погорельцев А.И., Савенкова Е.Н., Перцев Н.Н. Внезапные стратосферные потепления: роль нормальных атмосферных мод // Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54. № 3. С. 387–403.

Презентация доклада

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

239