Введение ......... 3
1. Особенности климата
1.1. Климатические особенности Арктики
1.1.1. Климат Арктики ...... 5
1.1.2. Особенности арктического региона ... 6
1.2. Особенности циркуляции атмосферы в Арктическом регионе
1.2.1. Атмосферная циркуляция ..... 7
1.2.2. Характеристики исландского минимума давления . 8
1.2.3. Меридиональная северная группа циркуляции . 9
1.2.4. Меридиональная южная группа циркуляции . . 11
1.3. Особенности Североатлантического региона . . 12
1.4. Зональная циркуляция в атмосфере .... 14
2. Индекс Североатлантического колебания (NAO). . 17
3. Исследование взаимосвязи индекса NAO и изменений температуры на разных высотах
3.1. Индекс NAO 24
3.2. Взаимосвязь индекса NAO и температуры воздуха в приземном
слое в зимний период . . . . . . . . .
26
3.3. Взаимосвязь температуры воздуха и индекса NAO в разные сезоны
года ....... ... 30
3.4. Взаимосвязь индекса NAO и температуры воздуха на высотах в
зимний период . . . . . . . . . 40
Заключение . . . . . . . . 46
Источники . . . . . . . . . 48
К крупномасштабным колебаниям, длительность которых варьируется от нескольких недель до нескольких месяцев, относится индекс Североатлантического колебания (NAO - North Atlantic Oscillation). Данный индекс рассматривается, как разница давлений между такими центрами действия атмосферы, как Азорский максимум и Исландский минимум. На основе многолетних исследований учеными было выявлено, что именно это колебание оказывает наибольшее влияние на погоду и климат регионов северной Атлантики. В зависимости от значения данного индекса будет усилен или ослаблен западно-восточный перенос, который, в свою очередь, будет оказывать влияние на температурный режим тех или иных регионов.
В исследованиях предыдущих лет Североатлантическое колебание изучалось в приземном слое и в районах, находящихся в непосредственной близости к центрам действия атмосферы: для Азорского максимума - это Европа, а для Исландского минимума - Гренландия и Восточная Канада. В связи с этим, интересно рассмотреть степень влияния данного индекса на атмосферу Арктики на разных высотах.
Целью работы является исследование влияния Североатлантического колебания на температурные аномалии в Арктическом регионе.
Для реализации поставленной цели сформулированы следующие задачи:
- сформировать массив данных с индексом NAO, температурами воздуха у земли и на высоте 100гПа, геопотенциальной высоты на 100гПа;
- построить и проанализировать распределение NAO за период с 1950 по 2020 гг.;
- построить и проанализировать поля коэффициентов корреляции между индексом NAO и температурой воздуха в Арктике на разных высотах;
- сравнить аномалии температуры воздуха в Арктике для положительных и отрицательных NAO у земли и на высоте 100гПа.
Предметом исследования являются атмосферные процессы.
Объектом исследования является Североатлантическое колебание.
Выпускная квалификационная работа состоит из введения, трех глав и заключения.
Во введении поставлена цель работы и определены задачи.
В первой главе описаны основные понятия, особенности климата и циркуляции в северных регионах на разных высотах.
Во второй главе изложены основные понятия о Североатлантическом колебании.
В третьей главе представлены описание взаимосвязи рассматриваемых характеристик и их анализ.
В заключении сформулированы основные выводы, полученные в результате проделанного исследования.
Список использованных источников содержит 17 наименований.
Целью данной квалификационной работы являлось исследование влияния Североатлантического колебания на температурные аномалии в Арктическом регионе.
В ходе выполнения работы были решены следующие задачи:
- сформированы массивы индекса NAO с 1950 по 20гг., данных по температуре воздуха у поверхности земли и на высоте 100 гПа, данных геопотенциальной высоты на высоте 100 гПа по Арктическому региону с 1948 г. по апрель 2021 г.;
- проанализировано распределение индекса NAO по годам;
- построены и проанализированы поля коэффициентов корреляции между индексом NAO и аномалиями температуры воздуха у поверхности земли и на высотах 500, 300, 200, 100 и 50 гПа;
- построены поля аномалии температуры для Арктики у земли и на высоте 100 гПа.
В результате выполнения данной работы были сформулированы следующие выводы:
У поверхности земли при положительных индексах NAO в результате интенсивного зонального переноса формируются положительные аномалии температуры над территорией Европы, а над Гренландией и восточным побережьем Канады температуры в этот период отмечаются ниже нормы. При отрицательных индексах NAO наоборот. Центральная часть Арктики находится в области небольших положительных корреляций, не превышающих значения 0,5. То есть влияние NAO оказывает, но весьма незначительное.
В нижней стратосфере влияние NAO на температуры также обнаруживается, но иначе, чем в тропосфере. А именно, при положительном NAO стратосфера аномально холодная в Центральной Арктике. Такое распределение температур может быть только при зональной циркуляции, тропосферное тепло с Атлантики не проникает в центральную Арктику, в стратосфере, как и в более низких слоях, преобладает зональная циркуляция и сопутствующий ей холод. Таким образом NAO формирует циркуляцию вплоть до нижней стратосферы оказывая влияние и на температурный режим в этих слоях.
