Тема: Влияние опрокидывания волн Россби и формирования блокировок на формирование осадков на территории Восточной Сибири

Из-за значительных последствий для на окружающей среды, общества и экономики влияние изменения климата на характеристики экстремальных осадков в последние десятилетия стало предметом многих исследований [43]. На начальном этапе рассмотрения этой проблемы было выявлено, что с увеличением концентрации CO2 в атмосфере растет вероятность выпадения экстремальных осадков. В настоящее время большинство исследователей подтверждают возрастание частоты и интенсивности случаев экстремальных осадков на большей части суши в связи с повышением глобальной температуры воздуха [28, 53, 6, 7, 69, 29, 45, 44]. С термодинамической точки зрения глобальное количество осадков увеличивается со скоростью 7 % на каждый 1° С потепления (так называемая скорость Клаузиса-Клайперона) [19, 23, 67]. Однако на рост количества осадков влияют и другие факторы (орографические, динамические и др.), которые важно учитывать при рассмотрении региональных особенностей возникновения сильных осадков.
Особое значение в настоящее время приобретает исследование влияния аномалий крупномасштабной циркуляции, таких как волны Россби и блокирующие системы, на формирование экстремальных осадков. Ряд исследований показывает тенденцию к увеличению амплитуды длинных планетарных волн, и как следствие, увеличению числа случаев атмосферного блокирования [14, 49, 39, 54 и другие]. В периоды блокирования типичный для средних широт западный перенос воздуха блокируется, и происходит вторжение холодных воздушных масс с Арктики и теплого воздуха в тропики далеко в средние широты, что вызывает длительные погодные аномалии.
Данное исследования посвящено изучению формирования экстремальных осадков на территории юга Восточной Сибири. Территория исследования находится на окраине аридного пояса Азии, на границе области с зональной циркуляцией и климатом летнего муссона Восточной Азии [2]. Данный регион отличается повышенной чувствительность к глобальным климатическим изменениям. Экосистема Восточной Сибири тесно связана с осадками летнего сезона, поэтому изучение их формирования крайне важно.
Цель данной работы - синоптический анализ условий опрокидывания волн Россби и формирования блокингов, и их роли при формировании осадков над территорией юга Восточной Сибири. Объектом исследования является территория юга Восточной Сибири, предметом - экстремальные осадки.
Для достижения цели были поставлены следующие задачи:
1. Получить данные об экстремальных осадках на территории Монголии и юга Восточной Сибири с 1982 по 2019 год методом процентильного анализа по данным архива GPCC;
2. Распределить события экстремальных осадков по группам в зависимости от территории, даты и продолжительности выпадения при помощи программы Panoply;
3. Для всех выбранных событий произвести численный, при помощи расчета индексов GHGN и GHGS. В результате сформировать таблицу блокирований и экстремальных осадков;
4. Выполнить синоптический анализ условий формирования экстремальных осадков и влияния блокирования в каждой группе.
Для описания современного состояния климата, причины его изменения и влияние на погодные экстремумы, был взят за основу шестой оценочный доклад МГЭИК, дополнительно привлекались работы отечественных и зарубежных авторов. При изучении механизмов формирования экстремальных осадков в умеренных широтах и их связи с изменениями климата использовались работы [6, 25, 22, 35, 70], и подробный обзор,
адресованный вопросу формирования осадков [19]. Изучению характеристик осадков на юге Восточной Сибири было посвящено несколько работ, на которых основано данное исследование. В работах [37, 38] впервые были выявлены режимы колебания поля осадков на исследуемой территории. Авторами [2, 3, 14, 17] были сделаны важные выводы о причинах таких колебаний, которые были использованы при синоптическом анализе событий экстремальных осадков. Полученные результаты крайне важны для понимания механизмов формирования экстремальных осадков на юге Восточной Сибири, которые в к настоящему времени недостаточно изучены, а также для развития методики прогноза опасных гидрометеорологических явлений на данной территории.
В разделах 1 и 2 кратко приведены сведения о климатических изменениях последних десятилетий, и связанных с ними экстремальных погодных явлениях. В разделе 3 описан механизм образования летних осадков в умеренных широтах и влияние на него изменения климата. В разделе 4 описано влияние крупномасштабной циркуляции на формирование экстремальных осадков и изменения циркуляции атмосферы в ответ на потепление климата. Территория исследования и режим осадков на ней описаны в разделе 5. В 6 разделе дается описание базы данных, методов оценки экстремальных осадков и идентификации блокирования. 7 раздел посвящен подробному описанию атмосферной циркуляции, влияющей на формирование осадков в каждой из групп.

Купить

Исследования [3, 15, 18] показали, что при положительной аномалии осадков в Монголии и отрицательной в Восточной Сибири область блокирования находится над Восточной Сибирью, а над Монголией наблюдается циклоническая циркуляция с вовлечением муссонного воздуха с юга. В то время как, при обратном распределении знаков аномалий осадков над Восточной Сибирью наблюдается ложбина, над Монголией - область повышенного давления, а блокирующий антициклон располагается над Европейской территорией России. Выпадение большого количества осадков в Монголии при наличии блокинга над Восточной Сибирью связано с эффектом интрузии и отсечения полярного воздуха при развитии глубоких ложбин и гребней определенного типа. Непосредственной причиной экстремальных осадков на территории Монголии являются фронтальные процессы в области соприкосновения воздушных масс.
Купить