Тема: Исследование аномальных состояний стратосферного полярного вихря и их климатической изменчивости
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
📋 Содержание
1. Общие сведения 5
1.1. Стратосфера 5
1.2. Стратосферный полярный вихрь 5
1.3. Взаимодействие стратосферы с тропосферой 7
1.4. Внезапные стратосферные потепления 11
1.5. Влияние извержений вулканов на состояние стратосферного полярного
вихря 12
1.6. Цикл солнечной активности 17
2. Используемые данные и методы анализа 19
2.1. Реанализ 19
2.2. Критерий t-test 20
2.3. Программа GrADS 22
3 Полученные результаты 24
3.1 Оценка изменчивости геопотенциальной высоты 24
3.2 Аномалии геопотенциальной высоты относительно климата 29
3.3 Оценка значимости изменчивости среднезональной геопотенциальной
высоты 53
ВЫВОД 60
Используемая литература 62
📖 Введение
В данном исследовании особое внимание будет уделено процессам, происходящим в стратосфере. Тропосферно - стратосферные взаимодействия до сих пор до конца не изучены, но в наше время данных, полученных с верхних слов атмосферы становится всё больше, что дает возможность проводить исследования, искать зависимости и оценивать изменчивость процессов от года к году.
Цель: оценка аномальных состояний стратосферного полярного вихря и их климатической изменчивости за холодные периоды (с ноября по апрель) с 1980 по 2022 гг.
Задачи:
• оценить изменчивость геопотенциальной высоты;
• оценить изменчивость аномалий геопотенциальной высоты от периода к периоду относительно климата;
• оценить изменчивость аномалий геопотенциальной высоты по высотам относительно климата;
• оценить значимость изменчивости среднезональной геопотенциальной высоты.
Актуальность работы заключается в том, что процессы, происходящие в стратосфере, могут способствовать устойчивым и прогнозируемым изменениям у земли от нескольких недель до нескольких лет, следовательно, анализ аномалий стратосферного полярного вихря является значимым для выявления изменений и закономерностей, с которыми могут быть связаны процессы у земли.
✅ Заключение
Значения геопотенциальной высоты в центре стратосферного полярного вихря на высоте 30 км наименее изменчивы от периода к периоду в ноябре, а наиболее изменчивы в феврале и марте.
Стратосферный полярный вихрь в декабре 1 и 2 периода был слабее, чем в декабре 3 и 4 периода, и слабее декабря климатического.
Стратосферный полярный вихрь в январе 1 и 2 периода был сильнее, чем в январе 3 и 4 периода и сильнее января климатического.
Стратосферный полярный вихрь в феврале 1 и 2 периода был сильнее, чем в феврале 3 и 4 периода и сильнее февраля климатического.
Стратосферный полярный вихрь в марте 1 периода был слабее, чем в 2,3,4 периоды и слабее марта климатического, сильнее климатического марта были периоды 2 и 4.
Стратосферный полярный вихрь в апреле 2 и 3 периода был сильнее, чем в апреле 1 и 4 периода и сильнее апреля климатического.
В весенние месяцы наблюдается смещение центра геопотенциальной высоты, а также поле геопотенциала становится малоградиентным, что свидетельствует о начале перестройки вихря на летний режим.
Аномальная зона будет шире на высоте 45 км связана с тем, что с высотой вихрь расширяется и занимает большее пространство. Отличие аномалий на разных уровнях могут свидетельствовать о том, что потепление может быть индуцировано, т.е. запущено из мезосферы и тогда реакция на 45 км и 30 км будет одинаковой, а если потепление индуцируется снизу, то тогда аномалии на высоте 45 км будут отличны от аномалий на высоте 20 км и 30 км.
По абсолютным значениям самые большие аномалии относительно климатических зафиксированы для января, февраля, марта (отклонения были в эти месяцы от 200 гп.м до 500 гп.м в зависимости от уровня);
Анализ среднезональной изменчивости: область с наиболее высокими абсолютными значениями изменчивости геопотенциальной высоты (600 гп.м и более) - это верхняя граница стратосферы в январе, феврале, марте;
От периода к периоду наблюдается увеличение области с высокой стат. значимостью на высотах стратосферы в январе, марте и апреле.
Аномальные состояния стратосферного полярного вихря, ссылаясь на исследование, могут быть следствием извержения вулканов.
Низкая стат. значимость говорит о том, что от года к году изменчивость геопотенциальной высоты очень большая. Одной из причин низкой стат.значимости в первое десятилетие является то, что данные могли быть недостаточно качественными и между десятилетиями была сильная изменчивость, так как в этот период случилось извержение вулкана, что могло сказалось на стратосфере в значительной степени. При нарастании давления вихрь начинает разрушаться, поэтому при высокой стат. значимости в весенние месяцы можно говорить, что разрушение вихря происходило позднее.
Месяц с наименьшей статистической значимостью: февраль, а с наибольшей - март.
По оценке среднезональной изменчивости значимые области с наиболее высокими абсолютными значениями изменчивости геопотенциальной высоты (600 гп.м и более) - это верхняя граница стратосферы в месяцы: январь, февраль, март.





