ВВЕДЕНИЕ 3
Глава 1. Общая циркуляция атмосферы 5
1.1 Факторы формирующие общую циркуляция атмосферы 5
1.2 Стратосферный полярный вихрь 11
1.3 Внезапные стратосферные потепления 14
1.4 Перестройки режима циркуляции в стратосфере 16
1.5 Зимний и летний режим стратосферы 18
Глава 2. Вертикальные скорости ветра в атмосфере 19
Глава 3. Исследование влияния вертикальных скоростей ветра на сроки весенних стратосферных перестроек 21
3.1 Реанализ ERA 21
3.2 Весенние стратосферные перестройки и вертикальные движения в
атмосфере 24
Глава 4. Исследование влияния поздних перестроек в стратосфере на аномалию температуры в Арктике 37
4.1 Реанализ NCEP 37
4.2 Определение типов температурных аномалий 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 50
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ 52
Приложение А 54
Приложение Б 75
С появлением первых синоптических карт и использовании радиозондов стало актуально изучение общей циркуляции атмосферы. Основными задачами ОЦА являются: прогноз погоды и изучение крупномасштабных процессов. Все это изучается в рамках синоптической метеорологии.
В своей бакалаврской выпускной квалификационной работе я рассматривала режим циркуляции стратосферы, а именно стратосферные перестройки, которые делятся на осенние и весенние. Так как весенние перестройки не имеют четкой даты перехода с зимнего режима на летний, они вызывают у нас больший интерес.
В прошлой работе мною исследовались ранние весенние перестройки стратосферы и то, как они влияют на температурный режим в Арктическом регионе в тропосфере. В результате работы были получены выводы о том, что при более ранних перестройках преобладают отрицательные аномалии температуры у поверхности в апреле и мае. Это происходит при изменении зимнего режима циркуляции стратосферы на летнюю, из-за чего в тропосферу перестает поступать тепло из стратосферы, так как разные направления зональных составляющих ветра в стратосфере и тропосфере препятствуют возникновению вертикальных потоков.
Данная работа является продолжением этого исследования. В представленной дипломной работе мною будет исследована связь весенних стратосферных перестроек с учетом вертикальных скоростей ветра в стратосфере и температурного режима у поверхности земли в весенний период.
Продолжая исследовать режим циркуляции стратосферы - регионом исследования было решено оставить Арктику, так как этот регион острее всего реагирует на климатические изменения на планете.
В данной дипломной работе нам интересны даты прекращения вертикальных потоков и их несовпадение с датами самих стратосферных перестроек.
Для достижения этих целей были поставлены следующие задачи:
Задачи:
1. Сформировать массив сеточных данных по вертикальным скоростям ветра на 10 гПа с 1958 по 2020 гг. и температуры воздуха у поверхности земли с 1958 по 2020 гг. в Арктике;
2. Сформировать массив с датами смены зимней циркуляции на летнюю по вертикальным скоростям в стратосфере в весенний период до 2020 г.;
3. Разложить поля аномалии температуры воздуха на типы для марта, апреля, мая и июня при поздних перестройках в Арктическом регионе;
4. Проанализировать повторяемость положительных и отрицательных аномалий температур при поздних перестройках с учетом вертикальных скоростей ветра в стратосфере.
В ходе написания магистерской диссертации перед мною были поставлены задачи, связанные с формированием массивов сеточных данных по вертикальным скоростям ветра на уровне 10 гПа и температуры воздуха у поверхности земли, формированием массива дат перестроек по вертикальным скоростям ветра, редактированием сроков весенних стратосферных перестроек с учетом вертикальных скоростей ветра, разложением поля аномалии температуры на типы и оценкой повторяемости положительных и отрицательных аномалий температуры при поздних стратосферных перестройках. Все поставленные задачи выполнены в полном объеме.
В ходе выполнения работы были сделаны следующие выводы:
1. Дополненный ряд весенних стратосферных перестроек сглаживает переход от ранних к средним перестройкам. Весенние перестройки в большинстве своем приходятся на середину апреля.
2. Проанализированы вертикальные скорости в стратосфере. Определена дата перехода с зимней циркуляции на летнюю за каждый год за весь рассматриваемый период.
3. Выполнена классификация полей аномалии температуры для марта, апреля, мая и июня в Арктическом регионе в годы поздних стратосферных перестроек.
4. Проанализирована повторяемость типов полей аномалии температуры до изменения сроков перестроек и после.
5. В марте до наступления поздних перестроек теплых месяцев в Арктике по сравнению с холодными заметно больше (90%). Таким образом можно предположить, что теплая Арктика способствует формированию поздних перестроек. С апреля по июнь такие зависимости не обнаружены. В момент наступления самих перестроек (апрель-май) и после нее (июнь) вертикальные скорости практически отсутствуют, воздушные массы у поверхности земли и верхние слои атмосферы уже не оказывает влияние друг на друга.
