ВВЕДЕНИЕ 3
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ТЕРМИНОВ И РАССМОТРЕНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ МЕЖДУ
ПОГОДНЫМИ ЯВЛЕНИЯМИ 5
1.1 Роль солнечного цикла во взаимосвязи между Североатлантическим колебанием и
температурой поверхности Северного полушария 5
1.2 Как полярный вихрь связан с Арктическими колебаниями? 6
1.3 Стратосферный полярный вихрь 11
2. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДАННЫХ ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ДЛЯ РАБОТЫ 13
2.1 Индексы солнечной активности 13
2.2 Климатические индексы различных колебаний 18
2.1 Описание ERA-Interim 24
3. ПОЛУЧЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ПРАКТИЧЕСКОЙ РАБОТЫ ПО ПОСТАВЛЕННЫМ
ЗАДАЧАМ 25
3.1 Построение графиков солнечного индекса и индекса СКМ с ноября по апрель 25
3.2 Рисунки распределения температуры и давления 28
3.3 Рассмотрение геопотенциальных высот при помощи стратосферного полярного вихря35
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 45
Изменения, наблюдаемые на Солнце (солнечная активность), сильно влияют на Землю и околокосмическую среду. Регулярные наблюдения за солнечными вспышками имеют очень большое значение, особенно с точки зрения космической погоды и взаимодействия Солнце-Земля. Колебания солнечной активности могут вызвать изменения в атмосфере Земли как с точки зрения энергетического баланса, так и ее состава.
Изучение Северной кольцевой моды позволит существенно повысить успешность прогнозов в зимние месяцы в Северном полушарии. А так же позволяет обнаружить и контролировать возможные климатически изменения в целом.
Изучение динамических процессов, протекающих на различных высотах атмосферы Земли, и их взаимодействия является одной из важнейших фундаментальных задач метеорологии в общем и физики атмосферы в частности.
Цель: исследование взаимодействия солнечной активности и северной кольцевой моды, их влияние на зимнюю стратосферу Северного полушария. Задачи:
1. Проанализировать индекс солнечной активности и индекс СКМ в зимний период в Северном полушарии
2. Исследовать поведение метеорологических характеристик в условиях низкой / высокой солнечной активности и разных фаз СКМ
3. Изучить поведение стратосферного полярного вихря на разных высотах в зимние месяцы Северного полушария
Исходными материалами для работы послужили:
1. Индекс f10.7 - были взяты дынные за определенный период времени с интерактивного центра обработки данных солнечной радиации и построены графики
2. Индекс СКМ - взяла дынные с сайта национальной метеорологической службы и построила графики
3. Для мой работы так же понадобились значения Геопотенциальных высот, которые были получены из архива данных реанализа MERRA-2
4. Данные по глобальной температуре и давлению были взяты из архива данных реанализа ERA-Interim
Моя выпускная квалификационная бакалаврская работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников.
В первой главе представлена теоретическая часть, которая описывает такие понятия, как стратосферный полярный вихрь, арктическое колебание. И так же объясняется взаимосвязь между солнечным циклом и североатлантическим колебанием. Вторая глава посвящена описанию параметров, которые я использовала в работе. Их характеристики, разновидности и плюсы/минусы применения. В третьей главе представлена моя практическая работа и пошаговое описание действий.
В результате выполнения данной работы были решены все поставленные задачи и сделаны выводы:
1. В годы с высокой солнечной активностью (значения f10.7 превышают 150) среднемесячный индекс СКМ в феврале месяце стремится к значению +1,6, а в годы с низкой солнечной активностью (значения f10.7 не превышают 100) среднемесячный индекс СКМ в конце февраля и марте стремится к значению +0,5.
2. Анализ приземной температуры в Северном полушарии в феврале демонстрирует разницу между осредненной температурой за шесть месяцев в условиях низкой и шесть месяцев в условиях высокой солнечной активности достигающую 5°С , которая наблюдается над Гренландией и севром Канады. Так же наблюдалось над Скандинавией и Европейской частью России и разность достигала 6 °С.
3. Анализ приземного давления в Северном полушарии в феврале демонстрирует разницу между осредненным давлением за шесть месяцев в условиях низкой и шесть месяцев в условиях высокой солнечной активности достигающую 1000 гпа, которая наблюдается над Северной Атлантикой.
4. В стратосферном полярном вихре при низкой солнечной активности в феврале давление в центре выше, а при высокой солнечной активности давление ниже на 400 гпа. Данная разница в давлении с высотой уменьшается, на высоте около 30 км составляет всего 100 гпа.
