Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)
Архив конференций
Дополнительная информация
Подписка/отписка
на рассылку новостей
Ваш e-mail:

Пятнадцатая Всероссийская открытая конференция "Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса"

XV.D.118

Анализ волновых характеристик циркуляции тропосферы и стратосферы Северного полушария зимой

Елисеев А.В. (1,2), Гурьянов В.В. (2), Мохов И.И. (1), Переведенцев Ю.П. (2)
(1) Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН, Москва, Россия
(2) Казанский (Приволжский) федеральный университет, Казань, Россия
Проведён анализ спектров волновой активности по данным реанализа ERA-Interim для зимнего периода (ноябрь-март) для высоты геопотенциальной поверхности от 1000 гПа до 1 гПа с 1979 г. по 2016 г. Характеристики волновых спектров для зональных волновых чисел 1 ≤ k ≤ 10 были вычислены с использованием метода [10, 12] (спектров Хаяши) с выделением волн, распространяющихся на восток (Е) и на запад (W), а также стационарных волн (S). Для стратосферы подобный анализ проведён впервые.
В тропосфере зональные волновые числа меньше в более высоких широтах по сравнению с более низкими. Если распространяющиеся на восток волны значимы в тропосфере и стратосфере всего Северного полушария, то распространяющиеся на запад - только севернее примерно 30оN. Для всех типов волн (E, W, S) в тропосфере волновая энергия максимальна в области тропопаузы, особенно для распространяющихся на восток волн с зональными волновыми числами k ≥ 4.
В тропосфере и стратосфере тропиков, а также в верхней стратосфере всех широт Северного полушария в целом выявлено увеличение энергии волн в 1979-2016 гг., превышающее 20%/десятилетие в верхней тропосфере тропиков. В тропиках и субтропиках увеличение этой энергии связано со всеми типами волн (E, W, S), тогда как в средних и высоких широтах - преимущественно со стационарными волнами и волнами, распространяющимися на восток. В области субтропической тропопаузы выявлено общее увеличение энергии стационарных волн в последние десятилетия, которое можно связать со смещением субтропического струйного течения к северу. В тропосфере тропиков и субтропиков и в субтропической нижней стратосфере отмечены значимые вариации энергии распространяющихся на восток волн на межгодовом временном масштабе: в годы Эль-Ниньо она может быть вдвое больше, чем в годы Ла-Нинья.
Осреднённое по спектру зональное волновое число kY для всех типов волн (Y = E, W, S) максимально в верхней тропосфере субтропиков. В средней и верхней стратосфере для всех типов волн величина kY уменьшается при увеличении широты. Для всех Y = E, W, S в 1979-2016 гг. отмечено небольшое, но статистически значимое увеличение kY (т.е. уменьшение зональной длины волны) в средней и верхней стратосфере всех широт и в приэкваториальной тропосфере. Для распространяющихся на запад волн и, в меньшей степени, для стационарных волн подобное увеличение kY отмечено также в тропосфере и нижней стратосфере средних широт. В верхней тропосфере полярных широт и большей части стратосферы полярных и субполярных широт выявлена статистически значимая положительная корреляция распространяющихся на запад волн и стационарных волн с индексом Атлантической междесятилетней осцилляции, связанная с изменением kE и kS на 15% на междесятилетнем временном масштабе в 1979-2016 гг.
Эффективный период волн в стратосфере больше, чем в тропосфере и достигает с максимума в средней стратосфере внетропических широт. Выявлена связь эффективных периодов волн (с разными волновыми числами) с активностью внезапных стратосферных потеплений. Знак этой связи зависит от региона, слоя атмосферы и зонального волнового числа.

Ключевые слова: атмосферные волны, тропосфера, стратосфера, спектры Хаяши, климатическая изменчивость, внезапные стратосферные потепления, Эль-Ниньо-Южное колебание, Атлантическая междесятилетняя осцилляция

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов

173