Оценка доли полярных циклонов, воспроизводимых атмосферными реанализами, с использованием различных наборов данных
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-1-97-108
Аннотация
Впервые проведены оценки степени воспроизведения полярных циклонов в реанализе Arctic System Reanalysis (ASR), специально разработанном для арктического региона, а также проведено сравнение с оценками, полученными с использованием реанализа ERA-Interim. Установлено, что по данным реанализов ERA-Interim и ASR воспроизводится, соответственно, 48 и 89 % случаев из широко используемого списка полярных циклонов. Доля полярных циклонов, воспроизводимых реанализом ASR, таким образом, оказалась значительно выше оценок, полученных в предшествующих исследованиях для других реанализов. Показано, что значения скорости приводного ветра по данным реанализа ASR находятся в хорошем соответствии с данными спутниковых измерений, в то время как значения реанализа ERA-Interim значительно занижены. Установлено, что выбор альтернативного списка полярных циклонов ведет к существенно иным результатам. Как обнаружено, при использовании более полного списка полярных циклонов доля случаев, воспроизводимых реанализами ERA-Interim и ASR, уменьшилась до 26 и 66 % соответственно. Также было обнаружено влияние критерия статической устойчивости атмосферы на получаемые результаты.
Ключевые слова
полярные циклоны,
атмосферный реанализ,
ASR,
ERA-Interim,
относительная завихренность,
скорость приводного ветра
При поддержке: РФФИ
Об авторах
Ю. Е. Смирнова
Российский государственный гидрометеорологический университет
Россия
Санкт-Петербург.
Россия
Санкт-Петербург.
П. А. Голубкин
Российский государственный гидрометеорологический университет
Россия
Санкт-Петербург.
Россия
Санкт-Петербург.
Список литературы
1. Луценко Э.И., Лагун В.Е. Полярные мезомасштабные циклонические вихри в атмосфере Арктики: Справочное пособие. СПб.: ААНИИ, 2010. С. 96. URL: http://www.aari.ru/projects/mesocyclone/mez_arc.pdf [дата обращения 02.03.2017].
2. Смирнова Ю.Е., Заболотских Е.В., Бобылев Л.П., Шапрон Б. Статистические характеристики полярных циклонов в морях Северо-Европейского бассейна по данным спутниковых микроволновых радиометров // Исследование Земли из космоса. 2016. № 3. С. 27–36. doi: 10.7868/S0205961415040119
3. Blechschmidt A.-M. A 2-year climatology of polar low events over the Nordic seas from satellite remote sensing // Geophysical Research Letters. 2008. Vol. 35. L09815. doi:10.1029/2008GL033706.
4. Blechschmidt A.-M., Bakan S., Graßl H. Large-scale atmospheric circulation patterns during polar low events over the Nordic seas // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2009. Vol. 114. D06115. doi:10.1029/2008JD010865.
5. Bobylev L.P., Zabolotskikh E.V., Mitnik L.M., Mitnik M.L. Atmospheric water vapor and cloud liquid water retrieval over the Arctic Ocean using satellite passive microwave sensing // IEEE Transaction on Geoscience and Remote Sensing. 2010. Vol. 48. № 1. P. 283–294. doi:10.1109/TGRS.2009.2028018
6. Bromwich D.H., Hines K.M., Bai L.-S. Development and Testing of Polar Weather Research and Forecasting Model: 2. Arctic Ocean // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2009. Vol. 114. D08122. doi:10.1029/2008JD010300.
7. Bromwich D., Kuo Y.H., Serreze M., Walsh J., Bai L.S., Barlage M. et al. Arctic system reanalysis: Call for community involvement // Eos, Transactions American Geophysical Union. 2010. Vol. 91. № 2. P. 13–14. doi:10.1029/2010EO020001
8. Bromwich D.H., Wilson A.B., Bai L.S., Moore G.W., Bauer P. A comparison of the regional Arctic System Reanalysis and the global ERA–Interim Reanalysis for the Arctic // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2016. Vol. 142. P. 644–658. doi:10.1002/qj.2527.
9. Bracegirdle T.J., Gray S.L. An objective climatology of the dynamical forcing of polar lows in the Nordic seas // International Journal of Climatolog. 2008. Vol. 28. № 14. P. 1903–1919. doi:10.1002/joc.1686.
10. Dee D.P. et al. The ERA–Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2011. Vol. 137. № 656. P. 553–597. doi:10.1002/qj.828
11. Hines K.M., Bromwich D.H. Development and testing of Polar WRF. Part I. Greenland ice sheet meteorology // Monthly Weather Review. 2008. Vol. 136. P. 1971–1989. doi:10.1175/2007MWR2112.1.
12. Laffineur T., Claud C., Chaboureau J.-P., Noer G. Polar Lows over the Nordic Seas: Improved Representation in ERA-Interim Compared to ERA-40 and the Impact on Downscaled Simulations // Monthly Weather Review. 2014. Vol. 142. P. 2271–2289. doi:10.1175/MWR-D-13-00171.1.
13. Moore G.W.K., Renfrew I.A., Harden B.E., Nernild S.H. The impact of resolution on the representation of southeast Greenland barrier winds and katabatic flows // Geophysical Research Letters. 2015. Vol. 42. doi:10.1002/2015GL063550.
14. Noer G., Saetra Ø., Lien T., Gusdal Y. A climatological study of polar lows in the Nordic Seas // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2011. Vol. 137. № 660. P. 1762–1772. doi:10.1002/qj.846.
15. Rasmussen E., Turner J. Polar Lows: Mesoscale Weather Systems in the Polar Regions. Cambridge, U.K.: Cambridge Univ. Press, 2003. 624 p.
16. Sardeshmukh P.D., Hoskins B.I. Spatial smoothing on the sphere // Monthly Weather Review. 1984. Vol. 112. № 12. P. 2524–2529. doi:10.1175/1520-0493(1984)112<2524:SSOTS>2.0.CO;2
17. Smirnova J.E., Golubkin P.A., Bobylev L.P., Zabolotskikh E.V., Chapron B. Polar low climatology over the Nordic and Barents seas based on satellite passive microwave data // Geophysical Research Letters. 2015. Vol. 42. № 13. P. 5603–5609. doi:10.1002/2015GL063865
18. Terpstra A., Michel C., Spengler T. Forward and reverse shear environments during polar low genesis over the Northeast Atlantic // Monthly Weather Review. 2016. Vol. 144. № 4. P. 1341–1354. doi:10.1175/MWR-D-15-0314.1
19. Wilhelmsen K. Climatological study of gale-producing polar lows near Norway // Tellus, Ser. A. 1985. Vol. 37. P 451–459. doi:10.1111/j.1600-0870.1985.tb00443.x.
20. Yanase W., Niino H., Watanabe S.I.I., Hodges K., Zahn M., Spengler T., Gurvich I.A. Climatology of polar lows over the Sea of Japan using the JRA-55 reanalysis // Journal of Climate. 2016. Vol. 29. № 2. P. 419–437. doi:10.1175/JCLI-D-15-0291.1
21. Zahn M., Storch H. von. A long term climatology of North Atlantic polar lows // Geophysical Research Letters. 2008. Vol. 35. L22702. doi:10.1029/2008GL035769.
22. Zappa G., Shaffrey L., Hodges K. Can Polar Lows be Objectively Identified and Tracked in the ECMWF Operational Analysis and the ERA-Interim Reanalysis? // Monthly Weather Review. 2014. Vol. 142. P. 2596–2608. doi:10.1175/MWR-D-14-00064.1.
Рецензия
Для цитирования:
Смирнова Ю.Е., Голубкин П.А. Оценка доли полярных циклонов, воспроизводимых атмосферными реанализами, с использованием различных наборов данных. Проблемы Арктики и Антарктики. 2017;(1):97-108. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-1-97-108
For citation:
Smirnova J.E., Golubkin P.A. Estimating proportion of polar lows resolved by atmospheric reanalyses using different data sets. Arctic and Antarctic Research. 2017;(1):97-108. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2017-0-1-97-108
Просмотров:
533
Послать статью по эл. почте 
