Pēkšņa stratosfēras sasilšana

Kas ir pēkšņa stratosfēras sasilšana?

Pēkšņa stratosfēras sasilšana (SSW) ir straujš 30-50 °C pieaugums polārajā stratosfērā, kas izjauc polāro virpuli, nedēļām ilgi ietekmē laikapstākļus pie zemes virsmas un veicina ziemas klimata mainību vidējos platuma grādos.

Nozīmīgums atmosfērā

Lai gan SSW rodas desmitiem kilometru virs zemes virsmas stratosfērā, tā ietekme var izplatīties lejup uz troposfēru, ietekmējot laikapstākļu modeļus visos kontinentos.

Vājinot vai pārvietojot polāro virpuli, SSW var ietekmēt strūklas plūsmas stiprumu, stāvokli un līkločus, tādējādi atkarībā no traucējumu rakstura izraisot ilgstošus aukstuma periodus, neparastas vētras vai ilgstošus mērenu apstākļu periodus.

SSW izpēte ir ļoti svarīga sezonālo laikapstākļu prognozēšanai, ekstrēmu ziemas notikumu izpratnei un stratosfēras un troposfēras dinamikas sasaistes interpretācijai.

Polārais virpulis un pamatnosacījumi

Polārais virpulis ir liela cikloniska auksta gaisa cirkulācija, kas ziemas laikā veidojas virs poliem. Parastā stāvoklī polārais virpulis ir spēcīgs, apļveida un aprobežojas ar polāro stratosfēru, efektīvi noturot ārkārtīgi aukstu gaisu virs poliem un saglabājot relatīvi stabilus laika apstākļus vidējos platuma grādos.

To ieskauj cirkumpolārā strūkla, kas atdala auksto polāro gaisu no siltākā gaisa zemākajos platuma grādos. Šī virpuļa stiprums un stabilitāte veido pamatlīniju, pret kuru notiek pēkšņa stratosfēras sasilšana.

Kad virpuli izjauc SSW, tas var pavājināties, sadalīties vai novirzīties no polārā pola, ļaujot aukstajam polārajam gaisam sasniegt zemākus platuma grādus un izmainīt parastos laikapstākļus.

Pēkšņas stratosfēras sasilšanas mehānisms

SSW parasti izraisa liela mēroga atmosfēras viļņu, bieži vien Rossby viļņu, izplatīšanās augšup no troposfēras uz stratosfēru.

Kad šie viļņi sasniedz stratosfēru, tie var pastiprināt un izkropļot polāro virpuli, pārnesot enerģiju un impulsu, kas vājina dominējošos rietumu vējus.

Dažos gadījumos virpulis var sadalīties divos vai vairākos mazākos virpulīšos, vai arī tas var tikt nobīdīts no centrālās polārās pozīcijas. Pēkšņa virpuļvēja vēja palēnināšanās vai maiņa izraisa gaisa grimšanu un saspiešanos, izraisot strauju temperatūras paaugstināšanos stratosfērā.

Šis process parasti norisinās tikai dažas dienas, lai gan ietekme uz laikapstākļiem zemes virskārtā var ilgt nedēļām ilgi. Sasilšanas laiks, lielums un telpiskais modelis ir atkarīgs no ienākošo planētas viļņu stipruma, polārā virpuļa stāvokļa un mijiedarbības ar citām atmosfēras iezīmēm, piemēram, strūklas plūsmu un troposfēras spiediena sistēmām.

Pēkšņas stratosfēras sasilšanas veidi

Meteorologi izšķir divus galvenos SSW notikumu veidus:

  • Pārvietošanas notikumi: Polārais virpulis tiek izstumts no polārā pola, bet lielā mērā paliek neskarts, novirzot aukstu gaisu uz zemākiem platuma grādiem un, iespējams, mainot strūklas plūsmas struktūru.
  • Sadalīti notikumi: Virpulis sadalās divos vai vairākos mazākos virpuļos, ļaujot aukstam polārajam gaisam izplatīties uz dienvidiem vairākos reģionos.

Šķelšanās notikumiem ir tendence radīt plašāku un ekstrēmāku ietekmi uz laikapstākļiem vidējos platuma grādos, salīdzinot ar pārvietošanās notikumiem.

SSW veida izpratne ir būtiska, lai prognozētu radušās laikapstākļu anomālijas un to telpisko izplatību.

Ietekme uz virszemes laikapstākļiem

SSW ietekmes izplatīšanās lejup pa zemeslodi var būtiski mainīt laikapstākļus ziemeļu puslodē.

  • Aukstā gaisa uzliesmojumi: Ja polārais virpulis pavājinās vai sadalās, auksts polārais gaiss var ieplūst vidējo platumu reģionos, izraisot bargas ziemas apstākļus Eiropā, Ziemeļamerikā un Āzijā.
  • Reaktīvās plūsmas traucējumi: parasti no rietumiem uz austrumiem(zonālās) plūsmas var mainīties uz vairāk ziemeļu-dienvidu(meridionālo) modeli, radot dziļas ieplakas un grēdas, kas maina vētru un nokrišņu sistēmu virzību.
  • Ilgstošas anomālijas: Atšķirībā no tipiskiem sinoptiskiem laikapstākļiem SSW izraisītās izmaiņas var ilgt nedēļām ilgi, ietekmējot vairākus laikapstākļu ciklus, pagarinot aukstuma periodus un palielinot ekstremālu nokrišņu periodu iespējamību.
  • Mijiedarbība ar citiem klimata modeļiem: SSW var mijiedarboties ar tādām parādībām kā Ziemeļatlantijas oscilācija vai Arktikas oscilācija, pastiprinot vai mazinot to ietekmi uz reģionālajiem laikapstākļiem.

Biežums un ģeogrāfiskie modeļi

Lielāki strauji stratosfēras sasilšanas gadījumi ziemeļu puslodē notiek aptuveni reizi divās ziemās, lai gan nelieli sasilšanas gadījumi notiek biežāk.

Salīdzinoši vājāks un mazāk stabils polārais virpulis ziemeļu puslodē padara to jutīgāku pret traucējumiem, ko rada planētas viļņi, kas ļauj SSW ar zināmu regularitāti parādīties virs Eirāzijas un Ziemeļamerikas.

Turpretī dienvidu puslodē SSW notikumu ir daudz mazāk, jo Antarktikas polārais virpulis ir spēcīgāks, apaļāks un lielā mērā izolēts no spēcīgas planētas viļņu aktivitātes.

Kad SSW parādās dienvidu puslodē, tas parasti ir mazāk intensīvs un mazāk ietekmē laikapstākļus uz zemes virsmas, tomēr tas joprojām sniedz vērtīgu ieskatu polārās stratosfēras dinamikā.

Nozīme prognozēšanai un klimata izpratnei

SSW notikumi ir galvenā uzmanība gan klimata pētniecībā, gan operatīvajās prognozēs. Paredzot SSW sākumu un veidu, var uzlabot plaša mēroga laika prognozes, jo īpaši attiecībā uz ekstrēmām ziemas temperatūrām un vētru modeļiem.

Tie arī sniedz ieskatu stratosfēras un troposfēras sasaistē, polārā virpuļa dinamikā un veidos, kā liela mēroga atmosfēras viļņi ietekmē globālo cirkulāciju.

Izpratne par SSW veicina plašāku izpratni par to, kā polārie procesi var izraisīt ekstremālus laikapstākļus reģionos, kas atrodas tālu no poliem.

Kā pēkšņa stratosfēras sasilšana ietekmē ziemas klimatu

Pēkšņa stratosfēras sasilšana ir straujš polārās stratosfēras sabrukums, kam ir kaskādveida ietekme uz globālajiem laikapstākļiem.

Vājinot vai pārvietojot polāro virpuli, SSW notikumi var izmainīt strūklas plūsmas modeļus, novirzīt vētru virzienus un radīt ilgstošus ārkārtīgi aukstu vai neparastu laikapstākļu periodus.

To izpēte ir būtiska, lai izprastu ziemas klimata mainīgumu, prognozētu smagus laikapstākļus un izpētītu sarežģīto stratosfēras un troposfēras mijiedarbību.

Būtībā SSW notikumi darbojas kā virszemes laikapstākļu virzītājspēks lielā augstumā, demonstrējot dziļo saikni starp dažādiem Zemes atmosfēras slāņiem.

Publicēts:

2025. gada 11. septembris

Vai tas bija noderīgi? 

Paldies!
Ak! Iesniedzot veidlapu, kaut kas notika nepareizi.

Aizstājvārdi: