Добро пожаловать на Метеофорум!
1. Стратосферное потепление называется незначительным, если наблюдается значительное повышение температуры (то есть, по крайней мере, на 25 градусов в течение недели или меньше) на любом стратосферном уровне в любой области зимнее полушарие, измеренное данными радиозонда или ракетного зонда и / или указанное спутниковыми данными; и если критерии основных потеплений не выполняются. Менее сильные потепления будут называться импульсами потепления. 2. Стратосферное потепление можно считать большим, если на уровне 10 mb или ниже средняя широтно-горизонтальная температура увеличивается к полюсу от 60 градусов широты и наблюдается соответствующее изменение циркуляции (т. е. средние западные ветры к полюсу 60 градусов широты сменяются средними восточными ветрами в том же районе).Дополнительные классификации потепления (помимо незначительного и большого) также появляются в литературе (например, Labitzke 1981; Meriwether and Gerrard 2004). К ним относятся канадские потепления (ранние зимние потепления, отмеченные сдвигом Алеутского максимума на восток) и окончательные потепления (резкие, динамически принудительные потепления в обоих полушариях, после которых зимний циклонический вихрь не восстанавливается). Но разные исследования по-разному реализуют эти классификации. Например, в некоторых исследованиях (например, Charlton and Polvani 2007, далее CP07) канадские потепления классифицируются как большие потепления, если происходит обращение циркуляции, в то время как Лабицке (1977) возражает против этого, основываясь на различиях в синоптическом развитии.
Каждый год, когда мы приближаемся к осени, северный полюс начинает остывать. Солнечное воздействие на северный полюс уменьшается по мере уменьшения угла падающих солнечных лучей. В конце концов, солнечный угол настолько мал, что никакие прямые солнечные лучи не могут достичь северного полюса. Это известно как «полярная ночь», когда Солнце постоянно находится за горизонтом в течение определенного периода.На изображении ниже показан график изменения температуры в течение года в средней стратосфере (10 гПа / ~ 30 км на высоте). Мы можем видеть сезонный температурный цикл, который соответствует продолжительности дня и углу солнечного света. Температура начинает падать, как только дни становятся короче (конец июня - июль), и начинает медленно подниматься снова, когда дни снова становятся длиннее (конец декабря - январь).
Снижение температуры также совпадает с постепенным падением давления над северным полюсом. В стратосфере процесс такой же. Из-за изменений температуры над полюсом и увеличения разницы температур с более теплым воздухом южнее, а также из-за вращения Земли в стратосфере начинает развиваться область низкого давления. Это почти как очень большой циклон, охватывающий весь северный полюс вплоть до средних широт.Полярный вихрь находится не только в стратосфере, но и достигает самой земли. На приведенном ниже примере изображения конца октября мы можем увидеть, как полярный вихрь выглядит на разных высотах. По сути, это одна большая зона циклонической циркуляции. Чем ниже мы опускаемся, тем динамичнее или «разрушительнее» это. Это из-за влияния местности, например, гор на циркуляцию и погодные фронты.
Переходя прямо к делу, мы представляем вам прогноз внезапного стратосферного потепления (SSW) над северным полюсом в начале января 2021 года. Он показывает сильную волну потепления на высоте около 30 км, развивающегося из азиатского сектора. Он сжимает холодный полярный вихрь, значительно уменьшая его мощность. Ниже мы поговорим о том, как именно это должно произойти и что это может означать для зимней погоды в будущем.В качестве общей ссылки мы обычно смотрим на полярный вихрь в стратосфере на уровне 10 hpa. Это примерно 28-32 км над уровнем моря. Считается, что это около средней стратосферы и, таким образом, это хорошее представление общей динамики в стратосфере.Глядя на текущее состояние полярного вихря на уровне 10 hpa, мы можем увидеть его как большую циклоническую область над северным полушарием с центром над Гренландией. Внутри очень холодно, температура достигает -80 ° C.Ближе к тихоокеанской стороне мы можем увидеть стратосферный максимум, иногда также называемый стратосферным антивихревым потоком. Это называется формой волны-1 , поскольку на полярный вихрь воздействует только одна зона высокого давления.
Сила полярного вихря чаще всего измеряется силой ветра внутри него. Обычно это делается путем измерения зональной (с запада на восток) скорости ветра вокруг полярного круга (60 ° северной широты) на уровне 10 hpa.Событие SSW официально объявляется, когда зональные ветры вокруг полярного круга равны нулю или отрицательны. Это означает, что стратосферное реактивное течение изменилось (с запада на восток), и стратосферный максимум (антивихревой) взял верх. Обычно это означает коллапс полярного вихря, который может иметь каскадный эффект вниз к поверхности, будет влиять на развитие зимней погоды.В качестве примера у нас есть прогноз ветра полярного вихря ниже для полярного круга на уровне 10 мб. Мы видим, что полярный вихрь в настоящее время довольно силен и в ближайшие дни станет еще сильнее.
Но, как мы видели на графике выше, прогноз показывает, что к Рождеству полярный вихрь становится сильнее. Или нет?Увеличение скорости ветра в полярном вихре не всегда означает его усиление как таковое.Как видно из изображений ниже, увеличение скорости ветра на самом деле происходит из-за того, что в азиатском секторе развивается новый полярный максимум. Это новая волна-1, сильно подталкивающая к полярному вихрю и увеличивающая разницу давлений между этими двумя мощными системами и, следовательно, скорость ветра вокруг полярного круга.
