Внезапное стратосферное потепление


Внезáпное стратосфéрное потеплéние (ВСП) - это сильное и внезапное (несколько десятков градусов в течение суток) повышение температуры в полярной и субполярной стратосфере зимой, иногда на 50° и более в течение нескольких (порядка десяти) суток. ВСП происходит на высотах от 10 до 50 км, и характеризуются большой величиной отклонения температуры от средних значений, зачастую превышающих два стандартных отклонения фоновой модели. События ВСП происходят в зимний период. Наиболее резко они выражены в полярной и приполярной зонах, но имеют заметное проявление и в средних широтах [2]. Причиной ВСП является изменение условий распространения планетарных волн и их фокусировка в полярную зону.

Под воздействием планетарных волн, при их резком торможении [2] происходит смещение, ослабление или даже разрушение зимнего циркумполярного вихря, сопровождающееся повышением температуры средней атмосферы в околополярной области на время от нескольких дней до нескольких недель. Так начинается развитие ВСП. Установлена связь ВСП с синоптическими процессами тропосферы средних и высоких широт [3], и даже экваториальной области [4]. Во многих случаях предвестником ВСП является блокирующий антициклон [5], и, наоборот, после ВСП зачастую наблюдается длительный период необычайно холодной погоды в обширных районах северного полушария.

Развитие ВСП проходит через ряд этапов. Основываясь на данных [6][7][8], можно выделить три этапа, или стадии развития ВСП.

В зависимости от степени развития и длительности различают минорные и мажорные ВСП. Согласно классификации [9], одобренной ВМО, событие ВСП считается минорным, если в любой области стратосферы на период времени до одной недели произошло повышение температуры на 25 К и более. Признаком мажорного ВСП является изменение направления среднезонального ветра на 60°с.ш. и на высоте 10 гПа с западного на восточный в зимний период (с ноября по март). Дополнительным условием является положительный градиент среднезональной температуры на уровне 10 гПа в широтном поясе от 60 до 90°с.ш. События ВСП следует отличать от финального стратосферного потепления, которое наступает в весеннее время и характеризуется окончательным разрушением зимнего полярного стратосферного вихря с обращением зональной циркуляции на летний период.

Характеристики ВСП для средних широт определены по данным двадцатилетних (1982-2001 г.) лидарных измерений в обсерватории Верхнего Прованса, Франция (44º N, 6º E) [10]. Всего было проанализировано 2629 суточных температурных профилей. В среднем происходило 2.15 случаев ВСП за сезон. Все случаи ВСП в соответствии с принятой классификацией разбиты на два класса – большие (23%) и малые (77%). Высоты и величины событий ВСП составляют 38-54 км и 12-36 К для больших ВСП, 42-54 км и 11-33 К для малых ВСП.