Динамика высотных струйных течений по данным спутниковых измерений и их связь с климатическими параметрами и крупномасштабными атмосферными явлениями

Представлены результаты исследования пространственно-временной изменчивости основных характеристик струйных течений верхней тропосферы Северного и Южного полушарий в зоне обзора европейских геостационарных метеорологических спутников за период 2007–2017 гг. Основное внимание уделено их связи с температурой тропосферы, площадью морского льда и крупномасштабными атмосферными явлениями. Выявлены общие закономерности и существенные различия межгодовой изменчивости основных характеристик струйных течений в Северном и Южном полушариях. На основе корреляционного и кросс-вейвлетного анализов показано, что межгодовые вариации температуры верхней тропосферы (T) на уровнях от 200 до 500 гПа и площади струйного течения (S) происходят в обоих полушариях в противофазе, а T и широты его центра (φ)– в фазе. Вариации годового колебания площади морского льда (Sice) и S происходят в обоих полушариях преимущественно в фазе, а колебания Sice и φ в обоих полушариях близки к противофазе. Выявлена особенность годовых вариаций рядов Sice и S в Северном полушарии, состоящая в том, что вариации S опережают вариации Sice на 1.5–2.5 мес. Выявлен сложный, изменяющийся со временем характер связей характеристик струйных течений с Северо-Атлантическим колебанием (NAO) и квазидвухлетней цикличностью зонально усредненного над экватором ветра (QBO).

Ключевые слова

струйные течения, пространственно-временная изменчивость, верхняя тропосфера, геостационарные спутники, спектральный, композитный и вейвлетный анализ, климатические изменения

Источник финансирования

Работа выполнена при поддержке гранта РФФИ 18–05–00831а.

Получено

27.12.2018

Дата публикации

27.12.2018

Цитировать Скачать pdf Для скачивания PDF необходимо авторизоваться

ГОСТ	Нерушев А. Ф. , Вишератин К. Н. , Ивангородский Р. В. Динамика высотных струйных течений по данным спутниковых измерений и их связь с климатическими параметрами и крупномасштабными атмосферными явлениями // Исследование Земли из космоса – 2018. – Номер 6 C. 24-38 [Электронный ресурс]. URL: http://ras.jes.su/izk/s020596140003365-2-1 (дата обращения: 02.05.2024). DOI: 10.31857/S020596140003365-2
MLA	Nerushev, A., Visheratin, K., Ivangorodsky, R. "Dynamics of High- Altitude Jet Fluxes Inferred from the Satellite Measurement Data and Their Connection with the Climatic Parameters and Large-Scale Atmospheric Phenomena." Issledovanie Zemli iz kosmosa 6 (2018):24-38. DOI: 10.31857/S020596140003365-2
APA	Nerushev A., Visheratin K., Ivangorodsky R. (2018). Dynamics of High- Altitude Jet Fluxes Inferred from the Satellite Measurement Data and Their Connection with the Climatic Parameters and Large-Scale Atmospheric Phenomena. Issledovanie Zemli iz kosmosa (6), pp.24-38 DOI: 10.31857/S020596140003365-2

Размещенный ниже текст является ознакомительной версией и может не соответствовать печатной.

всего просмотров: 1272

Оценка читателей: голосов 0

1. Атмосфера. Справ. Л.: Гидрометеоиздат, 1991. 509 с.

2. Вишератин К. Н. Межгодовые вариации и тренды среднезональных рядов общего содержания озона, температуры и зонального ветра // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 43. № 4. C. 67–85.

3. Вишератин К. Н. Фазовые соотношения между квазидесятилетними колебаниями общего содержания озона и 11-летним циклом солнечной активности // Геомагнетизм и аэрономия. 2012. Т. 52. № 1. С. 99–108.

4. Вишератин К. Н. Пространственно-временные вариации фазы квазидесятилетних колебаний общего содержания озона // Исслед. Земли из космоса. 2017. № 2. С. 88–95.

5. Вишератин К. Н., Кузнецов В. И. Пространственно-временные вариации фазы основных колебаний общего содержания озона по данным спутниковых измерений TOMS-SBUV // Совр. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2012. Т. 9. № 2. С. 192–199.

6. Воробьев В. И. Струйные течения в высоких и умеренных широтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 234 с.

7. Ивангородский Р. В., Нерушев А. Ф. Характеристики струйных течений верхней тропосферы по данным измерений европейских геостационарных метеорологических спутников// Совр. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2014. Т. 11. № 1. С. 45–53.

8. Калашник М. В. Генерация внутренних гравитационных волн вихревыми возмущениями в сдвиговом потоке // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2014. Т. 50. № 6. С. 723–732.

9. Калашник М. В., Нерушев А. Ф., Ивангородский Р. В. Характерные масштабы и горизонтальная асимметрия струйных течений в атмосфере Земли // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2017. Т. 53. № 2. С. 179–187.

10. Китаев Л. М., Титкова Т. Б. Связь изменчивости площади морского льда Арктики и метеорологических характеристик зимнего периода на севере Евразии // Совр. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2013. Т. 10. № 3. С. 179–192.

11. Мастерс Дж. Струйное течение становится фатальным // В мире науки. 2015. № 2. С. 61–68.

12. Нерушев А. Ф., Вишератин К. Н., Ивангородский Р. В. Пространственно-временная изменчивость высотных струйных течений по данным спутниковых измерений // Исслед. Земли из космоса. 2017. № 6. С. 31–45.

13. Нерушев А. Ф., Ивангородский Р. В. Характеристики высотных струйных течений Северного и Южного полушарий по данным спутниковых измерений // Совр. пробл. дист. зондир. Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 7. С. 299–307.

14. Нерушев А. Ф., Крамчанинова Е. К. Метод определения характеристик атмосферных движений по данным измерений метеорологических геостационарных спутников // Исслед. Земли из космоса. 2011. № 1. С. 3–13.

15. Нерушев А. Ф. Струйные течения в атмосфере Земли // Земля и вселенная. 2014. № 6. С. 16–30.

16. Нестеров Е. С. Североатлантическое колебание: атмосфера и океан. М.: Триада, лтд, 2013. 44 с.

17. Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные системы атмосферы: Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 615 с.

18. Погосян Х. П. Струйные течения в атмосфере. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 200 с.

19. Abish B., Joseph P. V., Johannessen Ola.M. Climate change in the subtropical Jet stream during 1950–2009 // Adv. Atm. Sci. 2015. V. 32. Iss. 1. Р. 140–148.

20. Archer C. L., Caldeira K. Historical trends in the jet streams // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. Iss. 8. L08803.

21. Baker H. S., Woollings T., Mbengue C. Eddy-driven jet sensitivity to diabatic heating in an idealized GCM // J. Clim. 2017. V. 30. № 16. P. 6413–6431.

22. Baldwin M. P., Gray L. J., Dunkerton T. J. et al. The quasi-biennial oscillation // Rev. Geoph. 2001. V. 39. P. 179–229.

23. Burrows D. A., Chen G., Sun L. Barotropic and baroclinic eddy feedbacks in the midlatitude jet variability and responses to climate change–like thermal forcings // J. Atm. Sci. 2017. V. 74. P. 111–132, doi:10.1175/JAS-D-16–0047.1

24. Fu Q., Lin P. Poleward Shift of Subtropical Jets Inferred from Satellite-Observed lower-stratospheric temperatures // J. Clim. 2011. V. 24. № 21. Р. 5597–5603.

25. Gallego D., Ribera P., Garcia-Herrera R., Hernandez E., Gimeno L. A new look for the Southern Hemisphere jet stream // Clim. Dynam. 2005. V. 24. Iss. 6. P. 607–621.

26. Grinsted A., Moore J. C., Jevrejeva S. Application of the crosswavelet transform and wavelet coherence to geophysicaltime series // Nonlin. Proc. Geophys. 2004. № 11. P. 561–566. doi: 10.5194/npg-11–561–2004

27. Hall R., Jones J., Hanna E., Scaife A., Erdelyi R. Drivers and potential predictability of summer time North Atlantic polar front jet variability // Clim. Dyn. 2017. V. 48. P. 3869–3887. doi:10.1007/s00382–016–3307–0

28. Hudson R. D. Measurements of the movement of the jet streams at mid-latitudes, in the Northern and Southern Hemispheres, 1979 to 2010 // Atm. Chem. Phys. 2012. V. 12. P. 7797–7808. https://doi.org/10.5194/acp-12–7797–2012, 2012

29. Kalnay E., Coauthors. The NCEP/NCAR Reanalysis 40-year Project // Bull. Amer. Meteor. Soc. 1996. V.77. P. 437–471.

30. McGraw M.C., Barnes E. A. Seasonal sensitivity of the eddy-driven jet to tropospheric heating in an idealized AGCM // J. Clim. 2016. V. 29. P. 5223–5240, doi:10.1175/JCLI-D-15–0723.1

31. Newman P. A., Coy L., Pawson S., Lait L. R. The anomalous change in the QBO in 2015–2016 // Geophys. Res. Lett. 2016. № 43. Р. 8791–8797, https://doi.org/10.1002/2016GL070373

32. Pena-Ortiz C., Gallego D., Ribera P., Ordonez P., Alvarez-Castro M. Observed trends in the global jet stream characteristics during the second half of the 20th century // J. Geophys. Res.: Atm. V. 118. Iss. 7. 2013. P. 2702–2713.

33. Reichler T. Changes in the Atmospheric Circulation as Indicator of Climate Change / Ed. M. Trevor. Letcher, itor: Clim. Change: Observed impacts on Planet Earth, The Netherlands, 2009. P. 145–164.

34. Sun L., Chen G., Lu J. Sensitivities and mechanisms of the zonal mean atmospheric circulation response to tropical warming // J. Atm. Sci. 2013. V. 70. P. 2487–2504, doi: 10.1175/JAS-D-12–0298.1

35. Torrence C., Compo G. P. A practical guide to wavelet analysis // Bull. Am. Meteorol. Soc. 1998. V. 79. P. 61–78.