Взаимосвязь между площадью и скоростью ветра по границе антарктического полярного вихря
https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-2-133-141
Аннотация
Одним из условий формирования полярной озоновой аномалии является наличие динамического барьера по границе полярного вихря в зимне-весенний период, существующего при скорости ветра по границе вихря в нижней стратосфере не менее 20 м/с и площади вихря более 10 млн км2 . Целью данной работы является исследование взаимосвязи между площадью вихря и скоростью ветра по границе вихря на примере антарктического полярного вихря. В работе использовался метод оконтуривания вихрей на основе значений геопотенциала, определенных по максимальным значениям градиента температуры и скорости ветра. Показано, что взаимосвязь между площадью вихря и скоростью ветра по границе вихря прослеживается при значениях площади менее 25 млн км2 (положительная корреляция) и более 50 млн км2 (отрицательная корреляция).
Об авторах
В. В. Зуев
Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Россия
Томск
Е. С. Савельева
Институт мониторинга климатических и экологических систем Сибирского отделения Российской академии наук
Россия
Россия
Томск
Список литературы
1. Waugh D.W., Randel W.J. Climatology of Arctic and Antarctic polar vortices using elliptical diagnostics // J. Atmos. Sci. 1999. V. 56. № 11. P. 1594–1613.
2. Waugh D.W., Polvani L.M. Stratospheric polar vortices // The Stratosphere: Dynamics, Transport, and Chemistry. Geophysical Monograph Series. 2010. V. 190. P. 43–57.
3. Waugh D.W., Sobel A.H., Polvani L.M. What is the polar vortex and how does it influence weather? // Bull. Amer. Meteor. Soc. 2017. V. 98. № 1. P. 37–44.
4. Newman P.A. Chemistry and dynamics of the Antarctic ozone hole // The Stratosphere: Dynamics, Transport, and Chemistry. Geophysical Monograph Series. 2010. V. 190. P. 157‒171.
5. Manney G.L., Zurek R.W. On the motion of air through the stratospheric polar vortex // J. Atmos. Sci. 1994. V. 51. № 20. P. 2973‒2994.
6. Sobel A.H., Plumb R.A., Waugh D.W. Methods of calculating transport across the polar vortex edge // J. Atmos. Sci. 1997. V. 54. № 18. P. 2241–2260.
7. Solomon S., Garcia R.R., Rowland F.S., Wuebbles D.J. On the depletion of Antarctic ozone // Nature. 1986. V. 321. P. 755–758.
8. Solomon S. Stratospheric ozone depletion: a review of concepts and history // Rev. Geophys. 1999. V. 37. № 3. P. 275–316.
9. Solomon S., Portmann R.W., Sasaki T., Hofmann D.J., Thompson D.W.J. Four decades of ozonesonde measurements over Antarctica // J. Geophys. Res. 2005. V. 110. № 21. P. D21311.
10. Finlayson-Pitts B.J., Pitts J.N. Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications. California: Academic Press, 2000. 969 p.
11. Newman P.A., Kawa S.R., Nash E.R. On the size of the Antarctic ozone hole // Geophys. Res. Lett. 2004. V. 31. № 21. P. L21104.
12. Charlton A.J., Polvani L.M. A new look at stratospheric sudden warmings. Part I: Climatology and modeling benchmarks // J. Climate. 2007. V. 20. № 3. P. 449–469.
13. Charlton A.J., Polvani L.M., Perlwitz J., Sassi F., Manzini E., Shibata K., Pawson S., Nielsen J.E., Rind D. A new look at stratospheric sudden warmings. Part II: Evaluation of numerical model simulations // J. Climate. 2007. V. 20. № 3. P. 470–488.
14. Matthewman N.J., Esler J.G., Charlton-Perez A.J., Polvani L.M. A new look at stratospheric sudden warmings. Part III: Polar vortex evolution and vertical structure // J. Climate. 2009. V. 22. № 6. P. 1566‒1585.
15. Abridged final report of the seventh session of the commission for atmospheric sciences, Manila, 27 February — 10 March 1978. WMO Rep. 509. Geneva: WMO, 1978. 113 p.
16. Flury T., Hocke K., Haefele A., Kämpfer N., Lehmann R. Ozone depletion, water vapor increase, and PSC generation at midlatitudes by the 2008 major stratospheric warming // J. Geophys. Res. 2009. V. 114. № 18. P. D18302.
17. Plumb R.A. Planetary waves and the extratropical winter stratosphere // The Stratosphere: Dynamics, Transport, and Chemistry. Geophysical Monograph Series. 2010. V. 190. P. 23–41.
18. Kuttippurath J., Nikulin G. A comparative study of the major sudden stratospheric warmings in the Arctic winters 2003/2004–2009/2010 // Atmos. Chem. Phys. 2012. V. 12. № 17. P. 8115–8129.
19. Zuev V.V., Savelieva E. Arctic polar vortex dynamics during winter 2006/2007 // Polar Sci. 2020. V. 25. P. 100532.
20. Zuev V.V., Savelieva E. Sensitivity of polar stratospheric clouds to the Arctic polar vortex weakening in the lower stratosphere in midwinter // Proc. SPIE. 2021. V. 11916. P. 1191674.
21. Zuev V.V., Savelieva E.S., Pavlinsky A.V. Features of stratospheric polar vortex weakening prior to breakdown // Atmos. Ocean. Opt. 2022. V. 35. № 2. P. 183–186.
22. Zuev V.V., Savelieva E. Antarctic polar vortex dynamics during spring 2002 // J. Earth Syst. Sci. 2022. V. 131. № 2. P. 119.
23. Holton J. An Introduction to Dynamic Meteorology. 4th Edition. California: Academic Press, 2004. 535 p.
24. Hersbach H., Bell B., Berrisford P., Hirahara S., Horányi A., Muñoz‐Sabater J., Nicolas J., PeubeyC., Radu R., Schepers D., Simmons A., Soci C., Abdalla S., Abellan X., Balsamo G., Bechtold P., Biavati G., Bidlot J., Bonavita M., de Chiara G., Dahlgren P., Dee D., Diamantakis M., Dragani R., Flemming J., Forbes R., Fuentes M., Geer A., Haimberger L., Healy S., Hogan R.J., Hólm E., Janisková M., Keeley S., Laloyaux P., Lopez P., Lupu C., Radnoti G., de Rosnay P., RozumI., Vamborg F., Villaume S., Thépaut J.‐N. The ERA5 global reanalysis // Q. J. Roy. Meteor. Soc. 2020. V. 146. № 729. P. 1–51.
25. Zuev V.V., Savelieva E. The cause of the spring strengthening of the Antarctic polar vortex // Dynam. Atmos. Oceans. 2019. V. 87. P. 101097.
Рецензия
При поддержке: Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда № 22-27-00002, https://rscf.ru/project/22-27-00002
Для цитирования:
Зуев В.В., Савельева Е.С. Взаимосвязь между площадью и скоростью ветра по границе антарктического полярного вихря. Проблемы Арктики и Антарктики. 2022;68(2):133-141. https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-2-133-141
For citation:
Zuev V.V., Savelieva E.S. Relationship between area and wind speed along the edge of the Antarctic polar vortex. Arctic and Antarctic Research. 2022;68(2):133-141. (In Russ.) https://doi.org/10.30758/0555-2648-2022-68-2-133-141
Просмотров: 167
Послать статью по эл. почте 
