Обозначения и сокращения 3
Введение 4
1 История открытия квазидвухлетних колебаний 5
1.1 Объяснение квазидвухлетней цикличности 6
1.2 Квазидвухлетняя модуляция высоты и температуры тропопаузы
северного полушария 11
2 Японский метеорологический реанализ JRA55 14
2.1 Весенняя перестройка циркуляции стратосферы 15
2.2 Стационарные планетарные волны 16
2.3 Внезапные стратосферные потепления 18
2.4 Аппарат естественных ортогональных функций 19
3 Данные используемые в работе 26
3.1 Взаимодействие КДК со стационарными планетарными волнами 29
3.2 Связь КДК с датами весенних перестроек 35
Заключение 40
Список используемых источников 41
Квазидвухлетние колебания доминирующая изменчивость в экваториальной
стратосфере (16-50 км), которая представляется собой нисходящий,
распространяющиеся восточные и западные ветровые режимы, с переменным
периодом в среднем около 28 месяцев. Хотя КДК тропическое явление, оно
влияет на стратосферную от полюса к полюсу путем модулировать влияния
внетропических волн. Действительно, изучение КДК тесно связанно с
изучением атмосферных волновых движений, которые управляют им и
модулируются им. КДК влияет на изменчивость в мезосфере около 85 км,
выборочно фильтруя волны, которые распространяются вверх через
экваториальную стратосферу, а также может повлиять на силу
Атлантических ураганов. Эффекты КДК не ограничиваются атмосферной
динамикой. Химические вещества, такие как озон, водяной пар, и метан,
подвержены изменениями циркуляции КДК. Благодаря модуляции
распространения внетропических волн, КДК оказывает влияние на
разрушение зимних стратосферных полярных вихрей. Полярный вихрь в
стратосфере влияет на приземные погодные условия. По мере появления
большего числа источников данных (например, измерений ветра и
температуры как с наземных систем, так и со спутников) можно более точно
оценивать влияние КДК.
Актуальность работы - фазы КДК оказывают влияние на формирование
погодных условий внетропических широт северного полушария.
Цель - определение максимального влияния КДК на внетропическую
стратосферу.
Изучение влияния фаз КДК на стратосферно-тропосферные
динамические взаимодействия в высоких широтах Северного полушария,
таких как стационарные планетарные волны, даты весенних перестроек
способствует повышению качества прогностических данных. В свою очередь
повышение качества прогнозов плодотворно влияет как на экономический
сектор в целом, так и на комфортную жизнедеятельность населения.
Безусловно, интерес к данной теме с каждым годом возрастает, что
положительно сказывается на углублении знаний и пониманий
динамического стратосферно-тропосферного взаимодействия.
Итогом проделанной работы является:
1. Квазидвухлетние колебания взаимодействуют с динамическими
стратосферно-тропосферными процессами высоких широт Северного
полушария
2. Квазидвухлетние колебания коррелируют значительнее при малой
амплитуде стационарных планетарных волн, но корреляция
малозначимая.
3. Квазидвухлетние колебания хорошо взаимодействуют с поздними
датами весенних перестроек, значительно хуже с ранними весенними
перестройками.
4. Основное влияние на внетропическую стратосферу оказывает
амплитуда КДК 1
1. Hamilton, K., Observations of tropical stratospheric winds before World
War II, Bull. Am. Meteorol. Soc., 79, 1367– 1371, 1998a
2. Palmer, C. E., The general circulation between 200 mb and 10 mb over the
equatorial Pacific, Weather, 9, 3541–3549, 1954
Graystone, P., Meteorological office discussion—Tropical meteorology,
Meteorol. Mag., 88, 113–119, 1959
3. Reed, R. J., W. J. Campbell, L. A. Rasmussen, and R. G. Rogers, Evidence
of a downward propagating annual wind reversal in the equatorial
stratosphere, J. Geophys. Res., 66, 813–818, 1961
4. Ebdon, R. A., Notes on the wind flow at 50 mb in tropical and subtropical
regions in January 1957 and in 1958, Q. J. R. Meteorol. Soc., 86, 540 –542,
1960.
5. Ebdon, R. A., and R. G. Veryard, Fluctuations in equatorial stratospheric
winds, Nature, 189, 791–793, 1961
6. Veryard, R. G., and R. A. Ebdon, Fluctuations in tropical stratospheric
winds, Meteorol. Mag., 90, 125–143, 1961
7. Angell, J. K., and J. Korshover, Quasi-biennial variations in temperature,
total ozone, and tropopause height, J. Atmos. Sci., 21, 479 – 492, 1964.
8. Wallace, J. M., General circulation of the tropical lower stratosphere, Rev.
Geophys., 11, 191–222, 1973
9. Dunkerton, T. J., Annual variation of deseasonalized mean flow acceleration
in the equatorial lower stratosphere, J. Meteorol. Soc. Jpn., 68, 499 –508,
1990
10.Wallace, J. M., and J. R. Holton, A diagnostic numerical model of the quasibiennial oscillation, J. Atmos. Sci., 25, 280 –292, 1968
42
11.Booker, J. R., and F. P. Bretherton, The critical layer for internal gravity
waves in a shear flow, J. Fluid Mech., 27, 513–539, 1967.
12.Lindzen, R. S., and J. R. Holton, A theory of the quasi-biennial oscillation, J.
Atmos. Sci., 25, 1095–1107, 1968
13.Maruyama, T., Large-scale disturbances in the equatorial lower stratosphere,
J. Meteorol. Soc. Jpn., 45, 196 –199, 1967
14.Wallace, J. M., and V. E. Kousky, Observational evidence of Kelvin waves
in the tropical stratosphere, J. Atmos. Sci., 25, 900 –907, 1968a
15.Bretherton, F. P., Momentum transport by gravity waves, Q. J. R. Meteorol.
Soc., 95, 213–243, 1969... 39