Введение 3
1. ЦЕНТРЫ ДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРЫ 5
1.1 Центры действия атмосферы в Северном полушарии 5
1.1.1 Исландский минимум 6
1.1.2 Алеутский минимум 6
1.1.3 Сибирский максимум 7
1.2 Связь стратосферы с тропосферой 8
1.3 Волны Россби 9
1.4 Эль-Ниньо Южное колебание 11
2. ДАННЫЕ И МЕТОДЫ 14
2.1 Реанализ MERRA-2 14
2.2 Данные зондирования 15
2.3 Grads 16
2.4 Расчет потока волновой активности 17
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИЗЕМНОГО ДАВЛЕНИЯ И ПОТОКА
ВОЛНОВОЙ АКТИВНОСТИ 18
3.1 Приземное давление 18
3.1.1 Алеутский минимум 18
3.1.2 Исландский минимум 20
3.1.3 Сибирский максимум 22
3.2 Поток волновой активности 24
3.2.1 Компонента Fxпотока волновой активности в районе Алеутского минимума 24
3.2.2 Компонента Fyпотока волновой активности в районе Алеутского минимума 27
3.2.3 Компонента Fzпотока волновой активности в районе Алеутского минимума 39
3.2.4 Компонента Fyпотока волновой активности в районе Исландского минимума 49
3.2.5 Компонента Fzпотока волновой активности в районе Исландского минимума 53
3.2.6 Компонента Fyпотока волновой активности в районе Сибирского максимума 56
3.2.7 Компонента Fzпотока волновой активности в районе Сибирского максимума 59
Заключение 62
Список литературы 63
Атмосферные волны — это осциллирующие перемещение воздуха в атмосфере. Такие волны носят разный временной и пространственный масштаб. Они оказывают влияние на плотность воздуха, температуру, поля ветра, давления и преимущественно идентифицируются как колебания этих параметров. Волны возбуждаются обычно в тропосфере и стратосфере и распространяются как вертикально, так и горизонтально. Перемещаясь, волны переносят энергию и импульс из областей своего источника через атмосферу и диссипируют при особых обстоятельствах. Разрушение волны связано с передачей энергии и импульса. Вследствие этой передачи энергии и импульса атмосферные волны привносят сильный вклад во взаимодействие различных слоев атмосферы. Во-первых, характеристики волн определяются с учетом состояния климата, во- вторых - волновые процессы могут иметь вклад в климатические изменения.
Сибирский антициклон, зимняя область повышенного атмосферного давления над Средней и Центральной Азией, а так же Южной Сибирью, один из сильных сезонных центров действия атмосферы в Северном полушарии.
Алеутский минимум - область низкого атмосферного давления рядом с Алеутскими островами в Тихом океане, проявляющаяся обычно в зимнее время года.
Исландский минимум - это область низкого давления, расположенная в Северной Атлантике между Исландией и южной Гренландией на 60-65°с.ш. Этот субполярный минимум является одним из основных «центров действия» в северном полушарии, существующее зимой.
Целью работы было исследовать взаимодействие стратосферы и тропосферы, через центры действия атмосферы и потока волновой активности в Северном полушарии.
Для достижения поставленной цели были обозначены и решены следующие задачи:
1. Проанализировать ход приземного давления в центрах действия атмосферы в холодные периоды в Северном полушарии.
2. Оценить компоненты потока волновой активности на разных высотах в периоды аномально высокого давления в центрах действия атмосферы.
После рассмотрения изменения приземного давления в нескольких центрах погоды (Алеутский и Исландский минимумы и Сибирский максимум,) в Северном полушарии в четыре холодных периода: 2009¬2010, 2013-2014, 2014-2015, 2015-2016, можно сделать вывод, что при резком изменении приземного давления компоненты Fyи Fzпотока волновой активности изменяют свое направление на противоположное. Ярче всего такая реакция прослеживается в Алеутском минимуме. Для него получены следующие результаты:
в годы в условиях нейтральной фазы ЭНЮК наблюдаются периоды, когда приземное давление растет до значений 1030 гПа, что не наблюдается в годы с положительной фазой ЭНЮК.
компонента Fy:
• имеет положительное значение до роста давления, в момент максимального приземного давления меняет знак, а затем меняет свое направление на положительное уже после падения приземного давления. С высотой смена знака наблюдается позже, до нескольких дней на высоте 12 км;
компонента Fz:
• имеет положительное значение до роста давления, при максимальном давлении у поверхности земли меняет знак, направление вниз сохраняется в течение нескольких дней даже после падения приземного давления; С высотой смена знака наблюдается позже, до нескольких дней на высоте 15 км.
В Исландском минимуме и Сибирском максимуме связь компонент потока волновой активности с приземным давлением не выявлена. В периоды, когда приземное давление повышалось выше 1020 гПа, компоненты потока волновой активности не меняли знак.
