Staigus stratosferos atšilimas

Reikšmė atmosferoje

Nors SSW vyksta stratosferoje už kelių dešimčių kilometrų virš žemės paviršiaus, jo poveikis gali sklisti žemyn į troposferą ir paveikti orų modelius visuose žemynuose.

Susilpnindamas arba išstumdamas poliarinį sūkurį, SSW gali paveikti reaktyvinio srauto stiprumą, padėtį ir vingiuotumą, todėl, priklausomai nuo sutrikimo pobūdžio, gali sukelti ilgesnius šaltuosius laikotarpius, neįprastas audras arba ilgesnius švelnių sąlygų laikotarpius.

SSW tyrimai yra labai svarbūs sezoninių orų prognozavimui, ekstremalių žiemos reiškinių supratimui ir stratosferos bei troposferos dinamikos sąsajų aiškinimui.

Poliarinis sūkurys ir bazinės sąlygos

Poliarinis sūkurys - tai didelė cikloninė šalto oro cirkuliacija, žiemą susidaranti virš ašigalių. Įprastinės būsenos poliarinis sūkurys yra stiprus, apskritiminis ir apsiriboja poliarine stratosfera, todėl veiksmingai sulaiko itin šaltą orą virš polių ir išlaiko palyginti stabilius orus vidutinėse platumose.

Jį supa cirkumpoliarinė srovė, kuri atskiria šaltą poliarinį orą nuo šiltesnio oro žemesnėse platumose. , Šio sūkurio stiprumas ir stabilumas sudaro atskaitos tašką, nuo kurio priklauso staigus stratosferos atšilimas.

Kai sūkurį sutrikdo SSW, jis gali susilpnėti, suskilti arba pasislinkti nuo ašigalio, todėl šaltas poliarinis oras gali pasiekti žemesnes platumas ir pakeisti įprastus orų modelius.

Staigaus stratosferos atšilimo mechanizmas

SSW paprastai kyla dėl didelio masto atmosferos bangų, dažnai Rossby bangų, plitimo iš troposferos į stratosferą.

Kai šios bangos pasiekia stratosferą, jos gali sustiprinti ir iškraipyti poliarinį sūkurį, perduodamos energiją ir impulsą, kurie silpnina vyraujančius vakarų vėjus.

Kai kuriais atvejais sūkurys gali suskilti į du ar daugiau mažesnių sūkurių arba pasislinkti nuo centrinės poliarinės padėties. Dėl staigaus sūkurinių vėjų sulėtėjimo arba pasikeitimo į priešingą pusę oras grimzta ir susispaudžia, todėl stratosferoje sparčiai kyla temperatūra.

Šis procesas paprastai trunka vos kelias dienas, nors jo poveikis paviršinėms oro sąlygoms gali tęstis ištisas savaites. Atšilimo laikas, mastas ir erdvinis pobūdis priklauso nuo įeinančių planetos bangų stiprumo, poliarinio sūkurio būklės ir sąveikos su kitomis atmosferos savybėmis, pavyzdžiui, reaktyvine srove ir troposferos slėgio sistemomis.

Staigaus stratosferos atšilimo tipai

Meteorologai skiria du pagrindinius SSW reiškinių tipus:

• Perkėlimo įvykiai: Poliarinis sūkurys išstumiamas nuo ašigalio, bet iš esmės lieka nepažeistas, todėl šaltas oras plūsta į žemesnes platumas ir gali pakeisti reaktyvinės srovės modelius.
• Padalyti įvykiai: Sūkurys suskyla į du ar daugiau mažesnių sūkurių, todėl šaltas poliarinis oras gali sklisti į pietus per kelis regionus.

Įvykių skilimas paprastai daro didesnį ir ekstremalesnį poveikį vidutinių platumų orams, palyginti su poslinkiais.

SSW tipo supratimas yra labai svarbus norint numatyti dėl to atsirandančias orų anomalijas ir jų erdvinį pasiskirstymą.

Poveikis paviršiniams orams

Žemyn sklindantis SSW poveikis gali labai pakeisti Šiaurės pusrutulio paviršiaus orus.

• Šalto oro protrūkiai: Kai poliarinis sūkurys susilpnėja arba suskyla, šaltas poliarinis oras gali persikelti į vidutinių platumų regionus ir sukelti sunkias žiemos sąlygas Europoje, Šiaurės Amerikoje ir Azijoje.
• Reaktyvinio srauto sutrikimas: Įprastai vakarų-rytų(zoniniai) srautai gali pasikeisti į šiaurės-pietų(meridianinius), todėl susidaro gilios įdubos ir gūbriai, keičiantys audrų ir kritulių sistemų kelią.
• Ilgalaikės anomalijos: Skirtingai nuo įprastų sinoptinių orų reiškinių, SSW sukelti pokyčiai gali trukti kelias savaites, paveikdami kelis orų ciklus, pratęsdami šaltuosius laikotarpius ir padidindami ekstremalių kritulių tikimybę.
• Sąveika su kitais klimato modeliais: SSW gali sąveikauti su tokiais reiškiniais kaip Šiaurės Atlanto osciliacija ar Arktinė osciliacija, sustiprindamas arba sušvelnindamas jų poveikį regioniniams orams.

Dažnumas ir geografiniai dėsningumai

Dideli staigūs stratosferos atšilimai Šiaurės pusrutulyje įvyksta maždaug kartą per dvi žiemas, nors nedideli atšilimai pasitaiko dažniau.

Dėl santykinai silpnesnio ir mažiau stabilaus poliarinio sūkurio šiauriniame pusrutulyje jis yra jautresnis planetinių bangų sukeliamiems trikdžiams, todėl virš Eurazijos ir Šiaurės Amerikos SSW vyksta gana reguliariai.

Priešingai, Pietų pusrutulyje SSW reiškinių yra daug mažiau, nes Antarktidos poliarinis sūkurys yra stipresnis, apskritesnis ir iš esmės izoliuotas nuo stiprių planetinių bangų.

Kai SSW pasireiškia Pietų pusrutulyje, jis paprastai būna ne toks intensyvus ir daro mažesnį poveikį paviršiniams orams, tačiau vis tiek suteikia vertingos informacijos apie poliarinės stratosferos dinamiką.

Svarbu prognozėms ir klimato supratimui

SSW reiškiniai yra pagrindinis klimato tyrimų ir operatyvinių prognozių objektas. Prognozuojant SSW pradžią ir tipą galima pagerinti tolimesnio laikotarpio orų prognozes, ypač žiemos ekstremalių temperatūrų ir audrų.

Jie taip pat padeda suprasti stratosferos ir troposferos ryšį, poliarinio sūkurio dinamiką ir būdus, kuriais didelio masto atmosferos bangos daro įtaką pasaulinei cirkuliacijai.

SSW supratimas padeda plačiau suprasti, kaip poliariniai procesai gali lemti ekstremalius orus toli nuo ašigalių esančiuose regionuose.

Kaip staigus stratosferos atšilimas lemia žiemos klimatą

Staigus stratosferos atšilimas - tai staigus poliarinės stratosferos sutrikdymas, turintis kaskadinį poveikį pasauliniams orams.

Susilpnindami arba išstumdami poliarinį sūkurį, SSW reiškiniai gali pakeisti reaktyvinio srauto struktūrą, nukreipti audrų kryptis ir sukelti ilgesnius itin šaltų ar neįprastų orų laikotarpius.

Jų tyrimai yra labai svarbūs siekiant suprasti žiemos klimato kintamumą, prognozuoti sunkius reiškinius ir tirti sudėtingą stratosferos ir troposferos sąveiką.

Iš esmės SSW reiškiniai veikia kaip aukštuminių orų modelį lemiantis veiksnys ir rodo, kad skirtingi Žemės atmosferos sluoksniai yra glaudžiai susiję.