Динамика Арктики

Динамическое взаимодействие стратосферы и тропосферы Арктики

Динамика стратосферы Арктики в зимний сезон (ноябрь-апрель) характеризуется сильной межгодовой и внутрисезонной изменчивостью, которая влияет на циркуляцию тропосферы, температуру, химический состав верхней атмосферы и определяет характер разрушения озонового слоя. За последние 20 лет сильное разрушение стратосферного озона в Арктике наблюдалось весной 1996, 1997, 2000, 2005, 2011, 2016 и 2020 гг. Значительные аномалии озонового слоя могут приводить к увеличению уровней УФ-радиации, а также влиять на параметры климата.

Распространение аномалий циркуляции стратосферы в тропосферу, а также отражение волн в тропосферу при ослаблении стратосферного полярного вихря может привести к возникновению аномалий приземной температуры. Влияние циркуляции стратосферы Арктики на тропосферу часто анализируют через распространение аномалий геопотенциальной высоты от климатических значений в области 60-90° с.ш., нормированных на среднеквадратичное отклонение. После умножения на -1 этот параметр соответствует индексу Северной кольцевой моды (NAM) [Thompson, Wallace 1998].

Ослабление стратосферного полярного вихря в ходе внезапных стратосферных потеплений (ВСП) приводит к значительному замедлению, а в случае главных ВСП к изменению направления среднезонального ветра и повышению температуры на 20-40 К за несколько дней. В результате уменьшается объем полярных стратосферных облаков, что предотвращает значительное разрушение озонового слоя.

Vargin1
Vargin2

Результаты исследования динамических процессов в стратосфере Арктики и динамического взаимодействия стратосферы и тропосферы опубликованы в следующих работах:

  1. Варгин П.Н., А.Н. Лукьянов А.Н., Кирюшов Б.М. Динамические процессы стратосферы Арктики зимой 2018-2019 г. - Метеорология и гидрология, 2020, № 6, с. 5-18
  2. Варгин П.Н., Кирюшов Б.М. Внезапное стратосферное потепление в Арктике в феврале 2018 г. и его влияние на тропосферу,  мезосферу и озоновый слой. - Метеорология и гидрология, 2019, № 2 с. 41-56
  3. Варгин П.Н. Динамическое взаимодействие стратосферы и тропосферы внетропических широт в период внезапного стратосферного потепления в Арктике в январе-феврале 2017 г. - Метеорология и гидрология, 2018, № 5, C.5-19.