Мониторинг внезапных стратосферных потеплений в Северном и Южном полушариях в 2024-2025 годах по данным микроволнового зондирования со спутника Метеор-М № 2-4

Зимние сезоны в Северном и Южном полушариях в 2003-2025 годах характеризуются ярко выраженной динамикой стратосферы с многочисленными внезапными стратосферными потеплениями (ВСП). Режим зимней полярной стратосферы определяется холодным полярным вихрем и сильным западным ветром. Из-за различий в распределении море-суша в Северном и Южном полушариях в тропосфере генерируются крупномасштабные волны с длиной волны в несколько сотен километров. Эти волны распространяются в стратосферу, возмущая или ослабляя полярный вихрь и, таким образом, влияя на его динамику. Возникновение внезапных стратосферных потеплений в середине зимы в основном объясняется разделением или смещением стратосферного полярного вихря и распространяющимися вверх планетарными волнами. Зима 2023-2024 в Северном полушарии была необычной: 16 января и 4 марта 2024 года произошли два главных ВСП, которые обычно происходят значительно реже. ВСП привели к различным последствиям в нижних слоях атмосферы: первое событие вызвало волну холода в Китае, а второе – последующее потепление. Зима также была отмечена экстремально высоким уровнем стратосферного озона в марте 2024 года. В Антарктиде в июле 2024 года произошли два последовательных ВСП: с 6 по 13 и с 21 июля по 5 августа 2024 года. Оба события характеризовались значительным (на ≈17 °C) потеплением в течение 1–2 недель на уровне 10 гПа в районе 90–60 °ю.ш. Не исключено, что они сыграли важную роль в формировании волн тепла в Западной Австралии в конце августа того же года, когда во многих районах были зарегистрированы температурные рекорды. В 2025 внезапное стратосферное потепление наблюдалось в марте над районом северного полярного вихря. В конце марта оно неожиданно быстро закончилось. В конце сентябре ВСП начало развиваться над Антарктидой, что привело к ослаблению полярного вихря.
Для мониторинга стратосферы и ее воздействия на тропосферу и мезосферу используются спутниковых и наземных наблюдений преимущественно в микроволновом диапазоне длин волн, показания автоматических станций и сети аэрологических станций, а также данные реанализов. В работе изменчивость температуры атмосферы на различных высотах над поверхностью была прослежена по временным рядам данных на частотах в диапазоне от 6,9 до 190 ГГц, полученных 40-канальным МВ радиометром МТВЗА-ГЯ со спутника Метеор-М № 2-4. Временные ряды ежедневных МВ изображений Северной и Южной полярных областей, полученные на восходящих и нисходящих витках, дают детальную картину изменчивости не только температуры различных слоев атмосферы, но и положения полярного вихря, ледяного покро, циклонов и атмосферные рек над океаном. Условия для образования ВСП в 2024-2025 годах были особенно благоприятны из-за внешних факторов, включая восточное квазидвухлетнее колебание, наличие условий Эль-Ниньо цикла ENSO и близость к солнечному максимуму. Работа выполнена при поддержке госбюджетной темы (регистрационный номер 124022100080-0).