Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Положительные и отрицательные фазы Арктического колебания

Арктическая осцилляция ( AO ) или Северные кольцевой режим / Северное полушарие Режим Кольцевого ( NAM ) является погодным явлением в арктическом полюсе к северу от 20 градусов широты. Это важный режим изменчивости климата для Северного полушария. Аналог южного полушария называется антарктическим колебанием или южным кольцевым режимом (SAM). Индекс изменяется во времени без особой периодичности и характеризуется несезонными аномалиями давления на уровне моря одного знака в Арктике, уравновешенными аномалиями противоположного знака с центром примерно на 37–45 ° северной широты [1]

Североатлантического колебания (САК) является близким родственником Арктического колебания. Ведутся споры о том, является ли тот или другой более фундаментальным представителем динамики атмосферы. НАО можно идентифицировать более физически значимым способом, который может иметь большее влияние на измеримые эффекты изменений в атмосфере. [2]

Описание [ править ]

Схема нагружения Arctic Oscillation [3]

Колебания в Арктике выглядят как кольцевая (или «кольцевая») модель аномалий давления на уровне моря с центрами на полюсах. Присутствие континентов и больших массивов суши нарушает кольцевую структуру на Арктическом полюсе, а аномалии, окружающие антарктический полюс, имеют почти круглую форму.

Климатологи считают, что арктические колебания причинно связаны с глобальными погодными условиями (и, следовательно, частично предсказывают их) . Климатолог НАСА Джеймс Э. Хансен объяснил механизм, с помощью которого арктические колебания влияют на погоду в точках, столь удаленных от Арктики, следующим образом:

Степень проникновения арктического воздуха в средние широты связана с индексом АО, который определяется характером приземного атмосферного давления. Когда индекс АО положительный, приземное давление в полярной области высокое. Это помогает струйному течению средних широт сильно и последовательно дуть с запада на восток, удерживая холодный арктический воздух в полярном регионе. Когда индекс АО отрицательный, в полярной области обычно наблюдается низкое давление, более слабые зональные ветры и большее перемещение холодного полярного воздуха в средние широты » [4].

Индекс арктических колебаний определяется с использованием ежедневных или ежемесячных аномалий геопотенциальной высоты 1000 гПа от широт от 20 ° до 90 ° северной широты. Аномалии проецируются на диаграмму нагрузки арктических колебаний [5], которая определяется как первая эмпирическая ортогональная функция ( EOF) среднемесячной геопотенциальной высоты 1000 гПа за период 1979-2000 гг. Затем временной ряд нормализуется с помощью стандартного отклонения среднемесячного индекса .

Временные ряды арктических колебаний для продленного с декабря по март (DJFM) зимнего сезона 1899–2011 гг.

Периодичность [ править ]

На протяжении большей части прошлого столетия колебания в Арктике чередовались между положительными и отрицательными фазами. Данные , используя 60-дневный работают среднее подразумевал колебания было тренды более положительной фазы с 1970 годом , [ править ] , хотя она отклонялась к более нейтральному государству в последнем десятилетии. Колебания по-прежнему колеблются стохастически между отрицательными и положительными значениями на дневных, месячных, сезонных и годовых временных масштабах, хотя метеорологи достигли высокого уровня точности прогнозов для краткосрочных прогнозов. Корреляция между фактическими наблюдениями и средними за 7 дней ансамблевыми прогнозами Глобальной системы прогнозов составляет примерно 0,9. [6]

Эта зонально-симметричная качель между давлением на уровне моря в полярных и умеренных широтах была впервые обнаружена Эдвардом Лоренцем [7] и названа в 1998 году Дэвидом У. Дж. Томпсоном и Джоном Майклом Уоллесом . [8]

Воздействие [ править ]

AO с декабря по март.

Национальные снега и лед центр обработки данных описывают влияние арктического колебания в некоторых деталях. В положительной фазе более высокое давление в средних широтах заставляет океанические штормы двигаться дальше на север, а изменения в схеме циркуляции приводят к более влажной погоде на Аляске , Шотландии и Скандинавии , а также к более засушливым условиям на западе Соединенных Штатов и в Средиземноморье . В положительной фазе холодный зимний воздух не распространяется так далеко в центр Северной Америки, как это было бы во время отрицательной фазы колебаний. Это удерживает большую часть Соединенных Штатов к востоку от Скалистых гор.теплее, чем обычно, но в Гренландии и Ньюфаундленде холоднее, чем обычно. Погода в отрицательной фазе в целом «противоположна» положительной.

В настоящее время климатологи регулярно ссылаются на колебания в Арктике в своих официальных публичных объяснениях экстремальных погодных явлений. Следующее утверждение из Национального управления океанических и атмосферных исследований «s Национальный центр климатических данных : Состояние климата декабря 2010 года , который использует фразу„минусовую Арктическое колебание“ в четыре раза, очень представитель этой растущей тенденции:

«Холодный арктический воздух охватил Западную Европу в первые три недели декабря. Две сильные метели, ледяной покров и низкие температуры нанесли ущерб большей части региона ... Суровую зимнюю погоду приписали отрицательному Арктическому колебанию, которое является причиной климатический режим, который влияет на погоду в Северном полушарии. Очень устойчивый, сильный гребень высокого давления, или «блокирующая система», возле Гренландии позволил холодному арктическому воздуху скользить на юг в Европу. Европа была не единственным регионом в Северном полушарии, пострадавшим от Арктическое колебание. Сильный снежный шторм и низкие температуры затронули большую часть Среднего Запада Соединенных Штатов 10–13 декабря .... » [9]

События 2010 года [ править ]

Еще одна довольно наглядная иллюстрация эффектов отрицательной фазы колебаний произошла в феврале 2010 года. В этом месяце арктические колебания достигли своего самого отрицательного среднемесячного значения около -4,266 за всю эру после 1950 года (период точного ведения учета). [10] Этот месяц характеризовался тремя отдельными историческими метелями в центрально-атлантическом регионе Соединенных Штатов. Первый шторм осаждали 25 дюймов (640 мм) на Балтимор, штат Мэриленд на 5-6 февраля, а второй шторм осаждали 19,5 дюймов (500 мм) на 9-10 февраля. В Нью-Йорке 25–26 февраля прошел отдельный шторм, который выпал на 20,9 дюйма (530 мм). Еще одна метель пронесласьКаталония, а также соседние французские департаменты ( Лангедок-Руссильон , Юг-Пиренеи ) 8 марта выпали 60 см снега в Жироне . [11] Этот вид метели считается крайне аномальным и столь же экстремальным, как и сама отрицательная величина арктических колебаний. Эти отрицательные значения АО в течение 2010 года и после наступления следующей зимы позволили более холодному воздуху проникать гораздо дальше на юг, чем обычно, в субтропическую Южную Флориду, что принесло рекордно низкие температуры и месяцы, зарегистрированные во многих местах [12], и самую холодную среднемесячную температуру. минимальные температуры в феврале, марте и декабре этого года на тропическом пляже Канкуна., до более чем 4 ° C ниже средних климатических периодов. [13]

Наибольшее отрицательное значение арктических колебаний с 1950 года в январе было -3,767 в 1977 году, что совпало с самой холодной средней январской температурой в Нью-Йорке, Вашингтоне, округ Колумбия, Балтиморе и многих других среднеатлантических местах за этот промежуток времени. хотя январские колебания в Арктике были отрицательными только в 60,6% времени между 1950 и 2010 годами, девять из десяти самых холодных январских колебаний в Нью-Йорке с 1950 года совпали с отрицательными арктическими колебаниями. [14]

См. Также [ править ]

  • Антарктическое колебание
  • Изменчивость климата
  • Джон Майкл Уоллес
  • Североатлантическое течение
  • Полярное усиление
  • Полярный вихрь
  • Сибирский высокий

Ссылки [ править ]

  1. ^ Временной ряд Arctic Oscillation (AO), 1899 - июнь 2002
  2. ^ Ambaum et al. «Арктическое колебание или Североатлантическое колебание?»
  3. ^ "CPC - Teleconnections: Модель нагрузки арктических колебаний" .
  4. ^ Хансен, Джеймс; Рето Руди; Макико Сато; Кен Ло (2009). "Если так тепло, почему же так чертовски холодно?" (PDF) . Проверено 17 июля 2013 . Цитировать журнал требует |journal=( помощь )
  5. ^ "CPC - Teleconnections: Модель нагрузки арктических колебаний" .
  6. ^ "CPC - Мониторинг и данные: суточный индекс арктических колебаний" . Архивировано из оригинала на 2010-12-30 . Проверено 29 января 2012 .
  7. ^ Лоренц, Эдвард Н. (1951). «Сезонные и нерегулярные изменения профиля давления на уровне моря в северном полушарии» . Журнал метеорологии . 8 (1): 52–59. Bibcode : 1951JAtS .... 8 ... 52L . DOI : 10.1175 / 1520-0469 (1951) 008 <0052: SAIVOT> 2.0.CO; 2 . ISSN 1520-0469 . 
  8. ^ Томпсон, Дэвид WJ; Джон Майкл Уоллес (1998). «Сигнатура арктических колебаний в зимних полях геопотенциальной высоты и температуры» . Письма о геофизических исследованиях . 25 (9): 1297–1300. Bibcode : 1998GeoRL..25.1297T . DOI : 10.1029 / 98GL00950 . Проверено 28 августа 2010 .
  9. ^ «Состояние климата | Декабрь 2010» . Проверено 29 января 2012 .
  10. ^ Рипеси, Патрицио; и другие. (2012). «Индекс арктических колебаний за февраль 2010 г. и его стратосферная связь» (PDF) . Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества . 138 (669): 1961–1969. Bibcode : 2012QJRMS.138.1961R . DOI : 10.1002 / qj.1935 .
  11. ^ Llasat, MC; и другие. (2014). «Снежная буря 8 марта 2010 года в Каталонии (Испания): примерный случай мокрого снега, оказавший сильное влияние на общество» (PDF) . Опасные природные явления и науки о Земле . 14 (2): 427–441. Bibcode : 2014NHESS..14..427L . DOI : 10,5194 / nhess-14-427-2014 .
  12. ^ Обзор погоды в Южной Флориде, 2010 г. (PDF)
  13. ^ SERVICIO METEOROLÓGICO NACIONAL NORMALES CLIMATOLÓGICAS , заархивировано из оригинала 5 июля 2015 г.
  14. ^ Центр прогнозирования климата Национальной службы погоды и Бюро прогнозов NWS, по состоянию на 2010 г.

Внешние ссылки [ править ]

  • Обзор арктических климатических индексов
  • Ежемесячный индекс кольцевого режима северного полушария (NAM) или индекс арктических колебаний (AO) за 1850–2013 гг.
  • Ежедневный индекс кольцевого режима Северного полушария (NAM) или индекс арктических колебаний (AO) 1948–2013 гг.
  • NOAA 3-месячное скользящее среднее Индекс АО 1950–2009 гг.
  • Арктические корни «перевернутой» погоды BBC News, вторник, 5 января 2010 г.