РАЗЛИЧИЕ В ПРОГНОСТИЧЕСКОМ ПОТЕНЦИАЛЕ ТРОПОСФЕРНЫХ ПРЕДИКТОРОВ ВНЕЗАПНЫХ СТРАТОСФЕРНЫХ ПОТЕПЛЕНИЙ В РАЗЛИЧНЫЕ ФАЗЫ ЭНЮК ПО ДАННЫМ ИДЕАЛИЗИРОВАННЫХ ЧИСЛЕННЫХ ЭКСПЕРИМЕНТОВ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Динамика стратосферы и ее изменчивость играют одну из ключевых ролей в задачах прогноза погоды на субсезонном масштабе в зимний период в Северном полушарии. Наиболее ярко стратосферное влияние на тропосферную динамику проявляется во время внезапных стратосферных потеплений (ВСП), когда во многих случаях можно проследить распространение динамических возмущений из стратосферы в нижележащую тропосферу, вплоть до поверхности Земли. Поэтому более полное понимание формирования событий ВСП поможет уточнить прогноз аномалий синоптической активности с заблаговременностью от 10 до 30 сут. В работе на данных идеализированного численного моделирования проведен анализ различий в характеристиках стратосферного полярного вихря (СПВ), таких как интенсивность и частота повторяемости ВСП, при различных фазах Эль-Нинью – Южного колебания (ЭНЮК). Результаты исследования позволили объяснить механизмы формирования данных различий и показать, что предсказуемость ВСП в условиях Эль-Нинью выше, чем в условиях Ла-Нинья.

Об авторах

А. В. Панасик

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: panasik.av@phystech.edu
Долгопрудный, Россия

Ю. А. Зюляева

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН; Высшая школа экономики

Москва, Россия; Москва, Россия

Д. А. Собаева

Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет); Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН

Долгопрудный, Россия; Москва, Россия

С. К. Гулев

Институт океанологии им. П. П. Ширшова РАН

Москва, Россия

Список литературы

  1. Антохина О.Ю., Гочаков А.В., Зоркальцева О.С., Антохин П.Н., Кручиатников В.Н. Опрокидывание волн Россби в стратосфере. Часть I. Климатология и долговременная изменчивость // Оптика атмосферы и океана. 2024. Т. 37. № 5. С. 415–422. https://doi.org/10.15372/AO020240509
  2. Мохов И.И. Аномальные зимы в регионах Северной Евразии в разных фазах явлений Эль-Нинью // ДАН. Науки о Земле. 2020. Т. 493. № 2. С. 93–98.
  3. Мохов И.И., Тимажев А.В. Оценки предсказуемости климатических аномалий в российских регионах в связи с явлениями Эль-Нинью // ДАН. 2015. Т. 464. № 6. С. 722–722.
  4. Коленникова М.А., Варuгин П.Н., Гущина Д.Ю. Влияние Эль-Нинью на стратосферу Арктики по данным моделей CMIP5 и реанализа // Метеорология и гидрология. 2021. № 6. С. 5–23.
  5. Baldwin M.P. et al. Sudden stratospheric warmings // Rev. Geophys. 2021. V. 59. № 1. e2020RG000708.
  6. Baldwin M.P., Dunkerton T.J. Stratospheric harbingers of anomalous weather regimes // Science. 2001. V. 294. № 5542. P. 581–584.
  7. Baldwin M.P. et al. Stratospheric memory and skill of extended-range weather forecasts // Science. 2003. V. 301. № 5633. P. 636–640.
  8. Bell C.J. et al. Stratospheric communication of El Niño teleconnections to European winter // J. Climate. 2009. V. 22. № 15. P. 4083–4096.
  9. Brönnimann S. Impact of El Niño–southern oscillation on European climate // Rev. Geophys. 2007. V. 45. № 3. RG3003.
  10. Butler A.H. et al. A sudden stratospheric warming compendium // Earth Sys. Sci. 2017. V. 9. № 1. P. 63–76.
  11. Butler A.H. et al. Defining sudden stratospheric warmings // Bul. Am. Meteorol. Soc. 2015. V. 96. № 11. P. 1913–1928.
  12. Butler A.H., Polvani L.M. El Niño, La Niña, and stratospheric sudden warmings: A reevaluation in light of the observational record // Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. № 13. L13807.
  13. Camp C.D., Tung K.K. Stratospheric polar warming by ENSO in winter: A statistical study // Geophys. Res. Lett. 2007. V. 34. № 4. L04809.
  14. Chwat D. et al. Which sudden stratospheric warming events are most predictable? // J. Geophys. Res. Atmos. 2022. V. 127. № 18. e2022JD037521.
  15. Domeisen D.I.V. et al. Seasonal predictability over Europe arising from El Niño and stratospheric variability in the MPI-ESM seasonal prediction system // J. Clim. 2015. V. 28. № 1. P. 256–271.
  16. Domeisen D.I.V., Garfinkel C.I., Butler A.H. The teleconnection of El Niño Southern Oscillation to the stratosphere // Rev. Geophys. 2019. V. 57. № 1. P. 5–47.
  17. Garfinkel C.I., Hartmann D.L., Sassi F. Tropospheric precursors of anomalous Northern Hemisphere stratospheric polar vortices // J. Clim. 2010. V. 23. № 12. P. 3282–3299.
  18. Garfinkel C.I. et al. Why might stratospheric sudden warmings occur with similar frequency in El Niño and La Niña winters? // J. Geophys. Res. Atmos. 2012. V. 117. D19106.
  19. Garfinkel C.I., Hartmann D.L. Different ENSO teleconnections and their effects on the stratospheric polar vortex // J. Geophys. Res. Atmos. 2008. V. 113. D18114.
  20. Horel J.D., Wallace J.M. Planetary-scale atmospheric phenomena associated with the Southern Oscillation // Mon. Weath. Rev. 1981. V. 109. № 4. P. 813–829.
  21. Ineson S., Scaife A.A. The role of the stratosphere in the European climate response to El Niño // Nat. Geosci. 2009. V. 2. № 1. P. 32–36.
  22. Kidston J. et al. Stratospheric influence on tropospheric jet streams, storm tracks and surface weather // Nat. Geosci. 2015. V. 8. № 6. P. 433–440.
  23. Kistler R. et al. The NCEP–NCAR 50-year reanalysis: monthly means CD-ROM and documentation // Bul. Am. Meteorol. Soc. 2001. V. 82. № 2. P. 247–268.
  24. Knight J., Scaife A., Bett P.E. et al. Predictability of European Winters 2017/2018 and 2018/2019: Contrasting influences from SNAPSI nudging protocol description from Tropics and stratosphere // Atmos. Sci. Lett. 2021. V. 22. № 1. e1009.
  25. Kodera K., Mukougawa H., Itoh S. Tropospheric impact of reflected planetary waves from the stratosphere // Geophys. Res. Lett. 2008. V. 35. № 16. L16806.
  26. Kolennikova M., Gushchina D. Revisiting the contrasting response of polar stratosphere to the Eastern and Central Pacific El Niños // Atmosphere. 2022. V. 13. № 5. 682.
  27. Manney G., Lawrence Z., Saniec M., Read W.G., Livesey N.J., Lambert A., Froidevaux L., Pumphrey H.C., Schwartz M.J. A minor sudden stratospheric warming with a major impact: Transport and polar processing in the 2014/2015 Arctic winter. // Geophys. Res. Lett. 2015. V. 42. № 18. P. 7808–7816.
  28. Matthias V., Kretschmer M. The influence of stratospheric wave reflection on North American cold spells // Mon. Weath. Rev. 2020. V. 148. № 4. P. 1675–1690.
  29. Mo K.C., Livezey R.E. Tropical-extratropical geopotential height teleconnections during the Northern Hemisphere winter // Mon. Weath. Rev. 1986. V. 114. № 12. P. 2488–2515.
  30. Nath D., Chen W., Zelin C., Pogoreltsev A.I., Wei K. Dynamics of 2013 Sudden Stratospheric Warming event and its impact on cold weather over Eurasia: Role of planetary wave reflection // Sci. Rep. 2016. V. 6. № 1. P. 24174
  31. Plumb R.A. On the three-dimensional propagation of stationary waves // J. Atmos. Sci. 1985. V. 42. № 3. P. 217–229.
  32. Rayner N.A. et al. Global analyses of sea surface temperature, sea ice, and night marine air temperature since the late nineteenth century // J. Geophys. Res. Atmos. 2003. V. 108. 4407.
  33. Reynolds R.W. et al. Daily high-resolution-blended analyses for sea surface temperature // J. Clim. 2007. V. 20. № 22. P. 5473–5496.
  34. Sassi F. et al. Effect of El Niño–Southern Oscillation on the dynamical, thermal, and chemical structure of the middle atmosphere // J. Geophys. Res. Atmos. 2004. V. 109. D17108.
  35. Smagorinsky J. The dynamical influence of large-scale heat sources and sinks on the quasi-stationary mean motions of the atmosphere // Quart. J.R. Met. Soc. 1953. V. 79. № 341. P. 342–366.
  36. Sobaeva D., Zyulyaeva Y., Gulev S. ENSO and PDO effect on stratospheric dynamics in Isca numerical experiments // Atmosphere. 2023. V. 14. № 3. 459.
  37. Taguchi M., Hartmann D.L. Increased occurrence of stratospheric sudden warmings during El Niño as simulated by WACCM // J. Clim. 2006. V. 19. № 3. P. 324–332.
  38. Vallis G.K. et al. Isca, v1. 0: A framework for the global modelling of the atmospheres of Earth and other planets at varying levels of complexity // Geosci. Model Dev. 2018. V. 11. № 3. P. 843–859.
  39. Van Loon H., Labitzke K. The Southern Oscillation. Part V: The anomalies in the lower stratosphere of the Northern Hemisphere in winter and a comparison with the quasi-biennial oscillation // Mon. Weather Rev. 1987. V. 115. № 2. P. 357–369.
  40. Waugh D.W., Sobel A.H., Polvani L.M. What is the polar vortex and how does it influence weather? // Bul. Am. Meteorol. Soc. 2017. V. 98. № 1. P. 37–44.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».