Многолетняя динамика Азорского антициклона
|
ВВЕДЕНИЕ 3
ГЛАВА 1 АЗОРСКИЙ АНТИЦИКЛОН КАК ЦЕНТР СЕВЕРО-
АНТЛАНТИЧЕСКОГО КОЛЕБАНИЯ 5
1.1 Понятие Азорского антициклона как центра действия атмосферы 5
1.2 Расположение и интенсивность Азорского антициклона 5
1.3 Физика ослабления Азорского антициклона 7
1.4 Методы расчёта индекса Северо-Атлантического колебания 9
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ АЗОРСКОГО АНТИЦИКЛОНА 12
2.1 Исследование среднегодового распределения характеристик
Азорского антициклона 12
2.2 Многолетняя динамика характеристик Азорского антициклона 15
2.3 Анализ влияния характеристик Азорского антициклона на
температуру воздуха над территорией Европы 28
2.4 Анализ влияния расположения и интенсивности гребня Азорского
антициклона на температуру воздуха 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
ГЛАВА 1 АЗОРСКИЙ АНТИЦИКЛОН КАК ЦЕНТР СЕВЕРО-
АНТЛАНТИЧЕСКОГО КОЛЕБАНИЯ 5
1.1 Понятие Азорского антициклона как центра действия атмосферы 5
1.2 Расположение и интенсивность Азорского антициклона 5
1.3 Физика ослабления Азорского антициклона 7
1.4 Методы расчёта индекса Северо-Атлантического колебания 9
ГЛАВА 2. АНАЛИЗ ДИНАМИКИ АЗОРСКОГО АНТИЦИКЛОНА 12
2.1 Исследование среднегодового распределения характеристик
Азорского антициклона 12
2.2 Многолетняя динамика характеристик Азорского антициклона 15
2.3 Анализ влияния характеристик Азорского антициклона на
температуру воздуха над территорией Европы 28
2.4 Анализ влияния расположения и интенсивности гребня Азорского
антициклона на температуру воздуха 40
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 44
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 47
Изучение климата Земли, его изменения и причины этих изменений - одна из самых актуальных и основных задач в современной науке о Земле, особенно наук об атмосфере. Меняются ли сезонные и межгодовые колебания параметров атмосферы в течение времени и что оказывает на это влияние? Одно из главных направлений в изучении данной отрасли для ответа на этот вопрос - исследование деятельности центров действия атмосферы, в том числе Северо-Атлантического колебания, иными словами, крупномасштабной системы циркуляции, которое представляет собой распределение воздушных масс между двумя центрами: Исландской депрессией и Азорским максимумом. В данной работе рассматривается многолетняя динамика Азорского максимума, а также его влияние на такой важный параметр атмосферы как температура воздуха. Ранее подобные исследования уже проводились другими авторами, однако в данной работе проанализирована динамика за последние года: с 1940 по 2023 гг.
Одно из последних исследований представлено в работе Н.П. Смирнова, В.Н. Воробьёва и С.Ю. Качанова «Северо-Атлантическое колебание и климат», где ряд данных имел временной интервал с 1873 по 1995 года. Авторы рассматривали динамику и Исландского минимума, и Азорского максимума с помощью индекса САК и их влияние на параметры метеорологии и океанологии: температуры воздуха и воды, осадки и речной сток, ледовитость, а также связь Северо-Атлантическими колебаниями с другими центрами атмосферы. Анализ показал, что Северо-Атлантическое колебание действительно определяется интенсивностью его главных составляющих, Азорского антициклона и Исландского циклона, и расположением их центров.
Актуальностью анализа многолетней динамики атмосферы является предположение, что причиной аномалий температур является деятельность Азорский антициклон: его интенсивность или расположение. Принято считать, что он оказывает влияние на климат Северной Африки и Южной Европы (Испания, Португалия), вызывая засушливое лето в этих районах. В отдельные годы он вызывает жару и засуху также и на юге Англии, во Франции, Северной Германии, восточных районах США и даже в Средней полосе России.
Предполагается, что в настоящее время на аномалии температуры воздуха Западной и Южной частью Европы, влияет интенсивность Азорского антициклона и расположение его центра и гребня.
Целю работы является исследование многолетнюю изменчивость Азорского антициклона за период с 1940 по 2023 гг.
Следовательно, сформулированы следующие задачи:
- Сформировать массив данных по давлению на уровне моря в северной части Атлантического океана.
- Рассмотреть годовой ход характеристик Азорского антициклона;
- Проанализировать изменчивость характеристик Азорского
антициклона по годам;
Одно из последних исследований представлено в работе Н.П. Смирнова, В.Н. Воробьёва и С.Ю. Качанова «Северо-Атлантическое колебание и климат», где ряд данных имел временной интервал с 1873 по 1995 года. Авторы рассматривали динамику и Исландского минимума, и Азорского максимума с помощью индекса САК и их влияние на параметры метеорологии и океанологии: температуры воздуха и воды, осадки и речной сток, ледовитость, а также связь Северо-Атлантическими колебаниями с другими центрами атмосферы. Анализ показал, что Северо-Атлантическое колебание действительно определяется интенсивностью его главных составляющих, Азорского антициклона и Исландского циклона, и расположением их центров.
Актуальностью анализа многолетней динамики атмосферы является предположение, что причиной аномалий температур является деятельность Азорский антициклон: его интенсивность или расположение. Принято считать, что он оказывает влияние на климат Северной Африки и Южной Европы (Испания, Португалия), вызывая засушливое лето в этих районах. В отдельные годы он вызывает жару и засуху также и на юге Англии, во Франции, Северной Германии, восточных районах США и даже в Средней полосе России.
Предполагается, что в настоящее время на аномалии температуры воздуха Западной и Южной частью Европы, влияет интенсивность Азорского антициклона и расположение его центра и гребня.
Целю работы является исследование многолетнюю изменчивость Азорского антициклона за период с 1940 по 2023 гг.
Следовательно, сформулированы следующие задачи:
- Сформировать массив данных по давлению на уровне моря в северной части Атлантического океана.
- Рассмотреть годовой ход характеристик Азорского антициклона;
- Проанализировать изменчивость характеристик Азорского
антициклона по годам;
Целью данной выпускной квалификационной работы являлось исследование многолетней изменчивости Азорского антициклона за период с 1940 по 2023 гг. Было выдвинуто предположение, что в настоящее время на аномалии температуры воздуха западной и южной частью Европы, влияет интенсивность Азорского антициклона и расположение его центра и гребня.
В ходе работы был сформирован массив данных реанализа ERA5 среднемесячных данных атмосферного давления на уровне моря и температуре воздуха за период наблюдений с января 1940 до 2023, аномалий температуры воздуха за тот же период на территории.
Были построены и проанализированы графики распределения характеристик Азорского антициклона: максимального давления на уровне моря в центре, широте и долготе. Из анализа можно сделан следующие выводы:
- Максимумы интенсивности Азорского антициклона отмечаются в январе и июле и минимумы в марте и октябре. Наибольшая изменчивость интенсивности Азорского антициклона отмечается зимой в январе, наименьшая - в июле. С 1980 г. значения максимального давления на уровне море в центре антициклона стали выше;
- Г одовой ход широты центра Азорского антициклона прослеживается слабо, долготы - более хорошо выражен. Самое южное положение в январе, северное - в сентябре, западное - в июле, восточное - в октябре-декабре.
Анализ изменчивости характеристик по месяцам показал:
- В зимние месяцы происходили случаи разрушения Азорского антициклона, в редких случаях это происходит в осенний период, но начиная с 2010-х годов эти разрушения не наблюдались.
- В августе и сентябре значения максимального давления в центре Азорского антициклона наиболее устойчивые в отличие от зимних месяцев.
Таким образом, это подтверждает вывод о его ослаблении и неустойчивости зимой.
Проанализирована изменчивость характеристик Азорского антициклона по годам за рассматриваемый период. Отмечается устойчивое положение и интенсивность центра Азорского антициклона. Незначительное увеличение интенсивности наблюдается в зимние месяцы. Лето и зима - противоположные друг другу сезоны по распредениюю параметров Азорского антициклона.
В отобранные годы минимальной и максимальной активности Азорского антициклона построены поля аномальной температуры воздуха. Наиболее сильные отличия наблюдаются в зимний период. При высокой интенсивности наблюдаются положительные аномалии температур над территорией северной Европы, при низкой - отрицательные. Это обусловлено тем, что с усилением Азорского антициклона происходит усилением активности Исландской депрессии и, следовательно, западного переноса. В летний период и другие сезоны таких отличий не наблюдается.
По построенным графикам распределения температуры были выбраны случаи самого жаркого и самого холодного лета за период 1940-2023 гг. Так как поля давления также показали то, что Азорский антициклон нередко находится не только над Азорскими островами, но и нередко над территорией Испании и Португалии, для рассмотрения влияния гребня на аномалии температур была выбрана территория южной и западной Европы.
Проанализировав поле давления при аномально тёплых и аномально холодных летних месяцев над территорией Южной и Западной Европы, можно сделать вывод о том, что, несмотря на близкое положение гребня Азорского антициклона, его интенсивность и положение не влияют на температурный режим этих территорий.
Таким образом, несмотря на усиление интенсивности центра Азорского максимума за последние 40 лет, ни расположение, ни интенсивность центра и гребня Азорского антициклона не являются непосредственной причиной аномалий температур.
В ходе работы был сформирован массив данных реанализа ERA5 среднемесячных данных атмосферного давления на уровне моря и температуре воздуха за период наблюдений с января 1940 до 2023, аномалий температуры воздуха за тот же период на территории.
Были построены и проанализированы графики распределения характеристик Азорского антициклона: максимального давления на уровне моря в центре, широте и долготе. Из анализа можно сделан следующие выводы:
- Максимумы интенсивности Азорского антициклона отмечаются в январе и июле и минимумы в марте и октябре. Наибольшая изменчивость интенсивности Азорского антициклона отмечается зимой в январе, наименьшая - в июле. С 1980 г. значения максимального давления на уровне море в центре антициклона стали выше;
- Г одовой ход широты центра Азорского антициклона прослеживается слабо, долготы - более хорошо выражен. Самое южное положение в январе, северное - в сентябре, западное - в июле, восточное - в октябре-декабре.
Анализ изменчивости характеристик по месяцам показал:
- В зимние месяцы происходили случаи разрушения Азорского антициклона, в редких случаях это происходит в осенний период, но начиная с 2010-х годов эти разрушения не наблюдались.
- В августе и сентябре значения максимального давления в центре Азорского антициклона наиболее устойчивые в отличие от зимних месяцев.
Таким образом, это подтверждает вывод о его ослаблении и неустойчивости зимой.
Проанализирована изменчивость характеристик Азорского антициклона по годам за рассматриваемый период. Отмечается устойчивое положение и интенсивность центра Азорского антициклона. Незначительное увеличение интенсивности наблюдается в зимние месяцы. Лето и зима - противоположные друг другу сезоны по распредениюю параметров Азорского антициклона.
В отобранные годы минимальной и максимальной активности Азорского антициклона построены поля аномальной температуры воздуха. Наиболее сильные отличия наблюдаются в зимний период. При высокой интенсивности наблюдаются положительные аномалии температур над территорией северной Европы, при низкой - отрицательные. Это обусловлено тем, что с усилением Азорского антициклона происходит усилением активности Исландской депрессии и, следовательно, западного переноса. В летний период и другие сезоны таких отличий не наблюдается.
По построенным графикам распределения температуры были выбраны случаи самого жаркого и самого холодного лета за период 1940-2023 гг. Так как поля давления также показали то, что Азорский антициклон нередко находится не только над Азорскими островами, но и нередко над территорией Испании и Португалии, для рассмотрения влияния гребня на аномалии температур была выбрана территория южной и западной Европы.
Проанализировав поле давления при аномально тёплых и аномально холодных летних месяцев над территорией Южной и Западной Европы, можно сделать вывод о том, что, несмотря на близкое положение гребня Азорского антициклона, его интенсивность и положение не влияют на температурный режим этих территорий.
Таким образом, несмотря на усиление интенсивности центра Азорского максимума за последние 40 лет, ни расположение, ни интенсивность центра и гребня Азорского антициклона не являются непосредственной причиной аномалий температур.
Подобные работы
- Временные изменения арктического антициклона
Бакалаврская работа, гидрология. Язык работы: Русский. Цена: 4500 р. Год сдачи: 2022 - Долгопериодная изменчивость индексов колебаний атмосферы
Бакалаврская работа, метрология. Язык работы: Русский. Цена: 4750 р. Год сдачи: 2023