Восемнадцатая Всероссийская Открытая конференция «СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА (Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений и объектов)»
XVIII.D.374
Внезапное стратосферное потепление в Южном полушарии в августе-сентябре 2019 г. по пассивным микроволновым измерениям со спутника "Метеор-М" № 2-2
Митник Л.М. (1), Кулешов В.П. (1), Митник М.Л. (1)
(1) Тихоокеанский океанологический институт им. В.И. Ильичева ДВО РАН, Владивосток, Россия
В работе приведены результаты измерений исключительно редкого крупномасштабного атмосферного явления - внезапного стратосферного потепления (ВСП) в Южном полушарии. Измерения, выполненные сканирующим микроволновым (МВ) температурно-влажностным зондировщиком атмосферы МТВЗА-ГЯ с нового метеорологического спутника России "Метеор-М" № 2-2 в диапазоне частот ν = 52,8 57,6 ГГц дают представление об изменчивости температуры стратосферы и верхней тропосферы Земли. При анализе временных рядов антенных температур Та(ν) на 10 частотах обнаружен быстрый (на несколько десятков градусов за неделю) рост температуры средней и нижней стратосферы над Антарктидой в конце августа – сентябре 2019 г. Спутниковые данные находятся в согласии с вертикальными профилями температуры воздуха T(h) по данным радиозондов, выпущенных с Южного полюса (станция 89009) и с побережья Антарктиды (станции 89062, 89055, 89592, 89611, 89511, 89664 и 89532), максимальная высота подъема которых hmax = 28–34 км. По радиозондовым профилям и данным реанализа рассчитаны яркостные температуры Тя(ν) и весовые функции на 5 частотах 52,8, 53,3, 53,8, 54,64 и 55,63 ГГц, принимающих уходящее излучение Земли в широкой полосе (Δν = 400 МГц) и на 5 частотах в области резонансной линии кислорода, центрированной на ν0 = 57,2903 ГГц, с переменной шириной полосы пропускания. Значения Тя(ν) найдены путём численного интегрирования уравнения переноса МВ излучения. По временным рядам полей Тя(ν), построенных на частотах зондировщика с 6 августа по 30 сентября 2019 г., прослежена эволюция ВСП над Южной полярной областью. Из сопутствующих измерений следует, что потепление сопровождалось изменением циркуляции атмосферы в обширном регионе, засухой и сильными пожарами в Австралии, уменьшением площади озоновой дыры над Антарктидой, возмущением характеристик ионосферы.
Работа выполнена при финансовой поддержке проекта 20-17-00179.
Ключевые слова: микроволновый радиометр МТВЗА-ГЯ, Метеор-М № 2-2, внезапное стратосферное потепление в Южном полушарии, сентябрь 2019, яркостная температура, пространственно-временная изменчивость, радиозонды, моделирование
Литература:
- Чернявский Г.М., Митник Л.М., Кулешов В.П., Митник М.Л., Стрельцов А.М., Евсеев Г.Е., Черный И.В. Моделирование яркостных температур и первые результаты, полученные микроволновым радиометром MTВЗA-ГЯ со спутника Метеор-М № 2-2 // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2020. Т. 17. № 3. С. 51-65.
- Baldwin M.P., Ayarzaguena B., Birner T., et al. Sudden stratospheric warmings // Earth and Space Science Open Archive, doi:10.1002/essoar.10502884.1, 2020.
- Butler A.H., Sjoberg J.P., Seidel D.J., Rosenlof K.H. A sudden stratospheric warming compendium // Earth System Science Data. 2017. V. 9. No. 1. P. 63–76.
- Lewis D. Rare warming over Antarctica reveals power of stratospheric models // Nature. 2019. V. 574. P. 160-161.
- Lim E., Hendon H.H., Boschat G. et al. Australian hot and dry extremes induced by weakenings of the stratospheric polar vortex // Nature Geoscience. 2019. V. 12. P. 896–901. https://doi.org/10.1038/s41561-019-0456-x
- Mitnik L.M., Kuleshov V.P., Pichugin M.K., Mitnik M.L. Sudden stratospheric warming in 2015-2016: Study with satellite passive microwave data and reanalysis // Proc. IGARSS2018. Valencia. Spain, 23-27 July 2018. P. 5560-5563. DOI: 10.1109/IGARSS.2018.8517495
- Pedatella N.M., Chau J. L., Schmidt H., Goncharenko L.P., Stolle C., Hocke K., Harvey V.L., Funke B., Siddiqui T.A. How sudden stratospheric warming affects the whole atmosphere // Eos, 2018. V. 99. https://doi.org/10.1029/2018EO092441.
- Varotsos C., Kondratyev K.Ya. The unusual split in the Antarctic ozone hole in September 2002 // Исследование Земли из космоса. 2003. № 1. С. 92-93.
- Yamazaki Y., Matthias V., Miyoshi Y., Stolle C., Siddiqui T., Kervalishvili G., et al. September 2019 Antarctic sudden stratospheric warming: Quasi-6-day wave burst and ionospheric effects // Geophys. Res. Lett. 2020. V. 47. e2019GL086577. https://doi.org/10.1029/2019GL086577.
Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов
165