ВВЕДЕНИЕ 3
1. Стратосферный климат 5
1.1 История наблюдений за атмосферой 5
1.2 Моделирование атмосферных процессов 6
1.3 Внезапные стратосферные потепления 8
2. Используемые данные 11
2.1 JRA-55 11
2.2 Индекс солнечной активности 12
3. Полученные результаты 14
3.1 Анализ меридиональной компоненты ветра в Северном полушарии в
зимние месяцы на высотах стратосферы 14
3.2 Анализ зональной компоненты ветра в Северном полушарии в зимние
месяцы на высотах стратосферы 29
3.3 Анализ температуры в Северном полушарии в зимние месяцы на
высотах стратосферы 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 54
Список использованных источников: 56
Атмосфера Земли - важный компонент климатической системы. Углубление знаний о естественной изменчивости и тенденциях изменения температуры атмосферы имеет жизненно важное значение для лучшего понимания изменения климата и его причин. Следовательно, для обнаружения и определения характера изменения климата, а также для проверки моделирования климатических моделей требуются последовательные долгосрочные данные наблюдений за основными климатическими переменными, такими как температура верхних слоев воздуха.
Эта тема является одним из направлений исследований международного климатологического сообщества, действующего в рамках Всемирной программы исследований климата (ВПИК), и имеет важное значение для Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК). Обеспечение устойчивости глобальных климатических данных является специальной целью Всемирной метеорологической организации (ВМО) посредством внедрения Глобальной системы наблюдения за климатом (ГСНК), основанной на принципах для систем мониторинга климата и для создания записей климатических данных (ЗКД) [1].
В этом контексте деятельность по атмосферным изменениям температуры и их факторам является давней деятельностью в рамках программы ВПИК / Стратосферно-тропосферные процессы и их роль в климате (СТПИРК). Эта деятельность внесла существенный вклад в оценку тенденций стратосферной температуры, основанную на анализе наблюдений и моделировании, с регулярным вкладом в научные оценки разрушения озонового слоя ВМО / Программы Организации Объединенных Наций по окружающей среде (ЮНЕП) [4-5].
Целью данной работы является изучение климатической изменчивости стратосферы через анализ меридиональной и зональной компоненты ветра, а также температуры на высотах стратосферы в холодный период в Северном полушарии с 1959 по 2018 год. Для осуществления обозначенной цели служат следующие задачи:
1) Исследовать изменение температуры, зональной и меридиональной компоненты ветра в каждое десятилетие с 1959 по 2018 год
2) Исследовать изменение температуры, зональной и меридиональной компоненты ветра относительно соседних десятилетий в период с 1959 по 2018 год
3) Исследовать изменение температуры, зональной и меридиональной компоненты ветра относительно климатической составляющей.
В работе были проанализированы температура, зональная и меридиональная компоненты ветра на высотах стратосферы в период с ноября 1959 по апрель 2018. Исследование вышеобозначенных метеорологических параметров проводилось для холодного времени года (с ноября по апрель) в Северном полушарии. Весь исследуемый период был разделён на 6 интервалов, 1959-1968, 1969-1978, 1979-1988, 1989-1998, 1999-2008, 2009-2018.
Анализировалась изменчивость каждой метеорологической величины относительно климатического среднего и относительно соседнего десятилетия для каждого месяца отдельно.
По итогам проделанной работы можно сделать следующие выводы:
1. Самые большие отклонения зональной компоненты ветра в средних широтах между двумя соседними десятилетиями наблюдаются с января по март при вычитании 1989/98-1999/08 и в среднем по модулю составляют 11 м/с. При сравнении со средне-климатическими данными значения ниже, и составляют 8 м/с.
2. Изменение разницы в скорости меридиональной компоненты ветра в средних широтах на протяжении всего зимнего периода невелико. Изменения меридиональной компоненты ветра между средне-климатическим значением не имело высоких значений отклонений и максимум составил 1,2 м/с в декабре 1959-1968. Все максимумы значений распространялись в основном в верхних слоях стратосферы на высоте 37-50 км.
3. Наибольшая разница в скорости меридиональной компоненты между десятилетиями наблюдается в декабре с высоты 40 км и по модулю составляет 0,7 м/с. Значения остальных месяцев в среднем по модулю составило от 0,2 до 0,5 м/с.
4. Разница температуры в высоких широтах между средне-климатическим значением невысока на протяжении всего рассмотренного периода, экстремумы фиксировались в верхних слоях стратосферы, наибольшие значения составили 10 К в декабре 1979/88гг и феврале 1989/98гг.
5. Разница в значениях температуры между двумя соседними десятилетиями, выше, чем при сравнении со средне-климатической нормой. Наибольшие отклонения наблюдались в декабре 1969/78-1979/88 и феврале 1989/98-1999/08. В декабре отклонение достигло -12К на высоте примерно 45 км, а в феврале 13К на высоте 47,5 км.
6. В начале холодного периода (ноябрь) разница температуры между соседними десятилетиями фиксировалась в основном в верхних слоях стратосферы, с высоты 37 км. С января по февраль, отмечается большая разница на более низких высотах с 27 км, а с высоты 47 км разница минимальна.
