МЕТЕОФОРУМ: форум о погоде и климате
Метеорология как наука => Физическая метеорология => Тема начата: Tuskarilla от 25 Март 2021, 19:02:23
-
Сайт https://atmospheric-circulation.ru/
Статьи https://atmospheric-circulation.ru/stati/
Основы типизации https://atmospheric-circulation.ru/wp-content/uploads/2010/02/basis_2017.pdf
Интересно мнение форумчан
-
Про полярные арктические вторжения
На основе рабочей базы данных был выполнен статистический анализ общей продолжительности арктических вторжений. Как показали результаты вычисления линейных трендов (табл. 2) для периода 1899–1948 гг., в пяти из шести секторов наблюдается падение ПАВ, и только в Европейском секторе — слабый рост ПАВ. Для 70-летнего ряда (1948–2017 гг.) наблюдаются восходящие линейные тренды продолжительности арктических вторжений для четырех секторов: Тихоокеанского, Атлантического, Дальневосточного и Сибирского. Наиболее существенный рост ПАВ отмечается в Тихоокеанском и Атлантическом секторах. В Европейском секторе наблюдается падение ПАВ со скоростью, близкой к скорости роста ПАВ в Атлан-тическом секторе. Только для трех секторов отмечаются статистически значимые величины падения (Европейский сектор) и роста (Тихоокеанский и Атлантический секторы) ПАВ как за весь исследуемый период, так и за последние 70 лет. Следует отметить незначительно изменяющуюся скорость падения ПАВ на протяжении 118-летнего периода и отдельных его периодов в Американском секторе.
Оказалось, что в Тихоокеанском секторе можно ожидать уменьшение значений ПАВ в ближайшее десятилетие, тогда как в Европейском секторе наметился слабый рост ПАВ.
В изменении ПАВ за период с 1899 по 2017 г. выявлены трендовые и циклические составляющие. Наибольший по величине положительный тренд характерен для Тихоокеанского и Атлантического секторов, а отрицательный - для Европейского и Американского секторов.Трендовая составляющая изменения продолжительности арктических вторжений в Тихоокеанском и Европейском секторах выбирает более 40 % от общей изменчивости исходных значений ПАВ. В Американском секторе тренд ПАВ сохраняет отрицательный знак весь период наблюдений (1899–2017 гг.), коэффициент детерминации составляет около 30 %. Спектральный анализ продолжительности арктических вторжений, а также спектрально-временной анализ позволили установить наличие в спектрах трендовой составляющей, квазипятидесятилетней, квазитридцатилетней (для Европейского сектора), квазидвадцатилетней и более короткопериодных квазициклических колебаний: 14–16-, 8–11-, 3–4- и 2-летних.Наличие таких циклов выявлено не только в результате проведенного спектрального анализа и СВАН, но и более простыми методами сглаживания, а также описания исходных данных полиномом 3-й степени. В совокупности результаты анализа позволяют считать квазипятидесятилетнее колебание достоверно установленным. Исключение составляют изменения ПАВ в Европейском секторе, где в долгопериодной полосе частот доминирующими являются циклы в интервале 20–30 лет.В отклонениях от тренда отчетливо проявляется достаточно мощная квазипятидесятилетняя составляющая для пяти секторов, кроме Европейского, где доминируют квазитридцатилетние колебания. Большой вклад трендовой и квазипятидесятилетней составляющей в общую изменчивость ПАВ позволил подойти к разработке компонентно-гармонического метода получения прогностических оценок ПАВ на ближайшие 10 лет.Полученная с помощью метода наименьших квадратов 3-компонентная модель изменчивости ПАВ, включающая линейный тренд, квазипериодические (20–30-лет-ние и 50–60-летние) колебания, описывает более 50 % изменчивости продолжительности арктических вторжений в большинстве секторов. На основании этой модели получены прогнозные оценки повторяемости арктических вторжений в шести секторах Северного полушария до 2025 г.: произойдет уменьшение ПАВ в Сибирском, Дальневосточном и Тихоокеанском секторах, увеличение ПАВ в Европейском секторе, после 20-х гг. текущего столетия, текущий рост ПАВ в Американском, в меньшей степени в Атлантическом секторах сменится после 2020 года снижением.
https://atmospheric-circulation.ru/wp-content/uploads/2020/07/254-995-1-SM.pdf
-
Наиболее часто опасные процессы в горах Кавказа формируются при ЭЦМ 12а (рис.1а), 13л (рис. 1б), 9а (рис. 1в) и 12бл (рис. 1г) [11].Если при ЭЦМ 12а и 12бл южные циклоны свободно проходят к Кавказу и далее на север, то при ЭЦМ 13л путь им преграждает антициклон на ЕТР, а при ЭЦМ 9а - и над акваторией Чёрного моря. В результате фронты обостряются и осадки увеличиваются. Из 54 рассмотренных случаев в 14 случаях (25,93 % от общего числа случаев) опасные процессы в горах Кавказа формируются при ЭЦМ 12а, при котором выход средиземноморских циклонов на западный Кавказ соседствует с арктическим вторжением на Каспийское море и Восточный Кавказ (рис. 1а). В результате соседства двух разнородных воздушных масс происходит обострение атмосферных фронтов и увеличение количества осадков. С этим ЭЦМ связаны наводнения в Сочи в 2013 г.
В 11 случаях (20,37%) опасные процессы связаны с ЭЦМ 13л, при котором, как уже отмечалось, путь средиземноморским циклонам преграждает антициклон над ЕТР (рис. 1б). При нём часто ливни на Кавказе сопровождаются засухами на ЕТР. В 2017 г. 31 августа с этим ЭЦМ связан прорыв озера Башкара в ущелье р. Адылсу, в июне -июле 2016 г. произошло наводнение в районе Сочи из-за сильных ливней.
(http://f26.ifotki.info/org/8a1f9e7524e756fb4abf41c164a44b0bb03b44399412543.jpg)
В 9 случаях (16,7 %) опасные процессы произошли при ЭЦМ 9а (рис. 1в). На схеме всё Чёрное море находится в антициклоне, однако факты свидетельствуют, что средиземноморские циклоны добираются до Кавказского побережья. При нём началось сильнейшее наводнение в конце мая 2017 г. в Ставропольском крае, произошёл прорыв приледникового озерав верховьях реки Булунгу в начале августа 2007 г.,в июне 2015 г. прошли обильные осадки в горах Северного Кавказа, произошёл сход селей.
В 5 случаях (9,26 %) опасные процессы развивались при ЭЦМ 12бл (рис. 1г). Синоптическая ситуация над Чёрным морем при нём такая же, как при ЭЦМ 12а. При нём началось наводнение из-за сильных ливней в Ставропольском крае в конце мая 2017 г., 17 июня 2002 г. из-за сильных дождей произошло наводнение на Северном Кавказе, 22 июня 2009 г. из-за сильных ливней прошли паводки и сели в Дагестане, 3 сентября 2009 г. прошёл дождь с крупным градом в Карачаево-Черкесии.Суммарная годовая продолжительность ЭЦМ меняется с изменением характера циркуляции атмосферы.
Выделенные ЭЦМ в XXI веке существенно превышают свою среднюю многолетнюю продолжительность (рис. 2).
(http://f26.ifotki.info/org/1aa50fcdb2bd45f5a1bbd2b2ac1a78d1b03b44399412766.jpg)
Как видим, продолжительность ЭЦМ 12а в XXI веке почти втрое превышает среднюю (62 дня вместо 21), ЭЦМ 9а - почти вдвое (23 дня вместо 12,5), ЭЦМ 13л -тоже почти вдвое (46 дней вместо 26) и ЭЦМ 12бл -на 5 дней (14 дней вместо 9). Выравнивание этого соотношения придётся уже на следующую циркуляционную эпоху.
Ссылка (https://atmospheric-circulation.ru/wp-content/uploads/2018/10/%D0%AD%D0%9A%D0%A1%D0%A2%D0%A0%D0%95%D0%9C%D0%90%D0%9B%D0%AC%D0%9D%D0%90%D0%AF-%D0%9F%D0%9E%D0%92%D0%A2%D0%9E%D0%A0%D0%AF%D0%95%D0%9C%D0%9E%D0%A1%D0%A2%D0%AC.pdf)
-
В исследовании были использованы ряды значений продолжительности разных типов элементарных циркуляционных механизмов над северным полушарием в период с 1899 по 2016 гг. по ти-пизации Б.Л. Дзердзеевского [Кононова, 2009,www.atmospheric-circulation.ru] и данные о солнечной активности по работе [Ишков, 2013].
Продолжительность разных типов ЭЦМ известнав днях за каждый месяц года и суммарно за каждый год.Согласно классификации Б.Л. Дзердзеевско-го, выделено 4 группы циркуляции атмосферы над северным полушарием (на уровне моря),13 типов, 41 подтип ЭЦМ.1-я группа - зональная (З): для нее характерно расположение антициклона на Северном полюсе, при этом блокирующие процессы на полушарии отсутствуют, а в высоких широтах располагается околополярное кольцо циклонов (ЭЦМ 1 и2-го типов). 2-я группа - нарушения зональности (НЗ): при антициклоне на полюсе отмечается один блокирующий процесс в каком-либо секторе (ЭЦМ 3−7-го типов). 3-я группа – меридиональная северная (МС): при антициклоне в полярной области отмечается от двух до четырех блокирующих процессов и столько же выходов южных циклонов. Преобладает межширотный обмен воздушных масс (ЭЦМ 8-12 типов). И, наконец, 4-я группа - меридиональная южная(МЮ): над полюсом - циклон, блокирующие процессы отсутствуют, имеет место выход южных циклонов в трех-четырех секторах полушария(ЭЦМ 13-го типа).
Согласно работе [Дзердзеевский, 1957], ЭЦМ объединены в сезонные группы циркуляции:зимняя, летняя, весенне-осенняя и, так называемая, предвесенне-предзимняя (начало и конец зимы). Для каждого отдельного ЭЦМ принято буквенно-цифровое обозначение (например, 7 бз). Первая цифра - номер типа, далее буква для различия подтипа (определяет географическое положение блокирующего антициклона и др. особенности), последняя буква (присутствует не у всех ЭЦМ) определяет время года - лето (л) или зима (з),поскольку типы циркуляции формируются, главным образом, в эти сезоны. Временные ряды продолжительности ЭЦМ были подвергнуты первичной обработке: для каждого была рассчитана средняя многолетняя величина продолжительности (дней в году), стандартная ошибка среднего σ (см. табл. 1). Для про-ведения анализа по методу наложенных эпох были рассчитаны ряды отклонений от среднего значения продолжительности (и по укрупненным группам − З, НЗ, МС и МЮ, и по отдельным типам ЭЦМ внутри групп циркуляции).
(http://f26.ifotki.info/org/7bd4425a8a38e1424c03fd6a9007b361b03b44399488672.jpg)
Анализу подвергались временные ряды суммарной за год длительности отдельных ЭЦМ, а также укрупненных групп циркуляции.За 118-летний период были рассчитаны коэффициенты корреляции R между рядом продолжительности ЭЦМ (по каждой группе и для отдельных ЭЦМ) и соответствующим рядом чисел Вольфа. Значения R оказались небольшими по величине (до 0.2), и, следовательно, незначимыми с вероятностью 0.95. Для групп (З, НЗ, МС,МЮ) эти результаты также приведены в табл. 1(четвертая строка).
Для ЦСА в период с 1899 по 2016 гг. (это десять полных циклов с No 14 по No 23) был применен метод наложенных эпох.
Анализ показал, что изменения суммарной (по всем типам в пределах группы) продолжительности циркуляции для укрупненных групп (З, НЗ,МС и МЮ) не выходили за указанные пределы.Таким образом, значимая связь отсутствовала.
Однако при рассмотрении отдельных типов ЭЦМ такая связь согласно выбранному критерию в ряде случаев была обнаружена.
Впервые обнаружены сезонные различия эффекта воздействия ЦСА на отдельные типы циркуляции над северным полушарием: солнечная активность способствует росту продолжительности типов меридиональной северной группы циркуляции (2-3 блокирующих процесса над полушарием) зимой и летом и уменьшению - в переходные сезоны; для группы нарушения зональности (с одним блокирующим процессом на полушарии) обнаружена отрицательная связь с СА зимой и положительная - летом.
В целом результаты отчасти подтверждают ранее полученный вывод об усилении меридиональных форм циркуляции при увеличении СА. Однако в представленной работе получены новые количественные оценки связи циркуляционных характеристик с ЦСА, применены иные методы обработки исходных данных, обнаружены сезонные особенности.
https://atmospheric-circulation.ru/wp-content/uploads/2018/12/GMR0808-2018-rus.pdf
-
Про полярные арктические вторжения
На основании этой модели получены прогнозные оценки повторяемости арктических вторжений в шести секторах Северного полушария до 2025 г.: произойдет уменьшение ПАВ в Сибирском, Дальневосточном и Тихоокеанском секторах, увеличение ПАВ в Европейском секторе, после 20-х гг. текущего столетия, текущий рост ПАВ в Американском, в меньшей степени в Атлантическом секторах сменится после 2020 года снижением.
Увеличение повторяемости вторжений в Европе? интересненько... В последние несколько лет начиная с 2014 было действительно много аномально холодных эпизодов в теплое полугодие на ЕТР и в Западной Сибири - июль 2014 на Урале, вторая половина лета 2015 там же, затяжные олода весной-летом 2017 на ЕТР, май 2018 в Западной Сибири и сверхмощное УПВ 1 июня на ЕТР, исключительно продолжительное УПВ на стыке июля и августа 2019 (считай на самой макушке лета. Причем многие из этих аномалий (в 2014,2015,2018,2019 годах) были впечатляющие по мощности - на уровне рекордно холодных месяцев/декад за 30-70 лет.
Обсуждали это как-то на Астрофоруме с Алексом - вроде бы, насколько помню, затрагивалась тематика того, что одним из следствий усиления меридиональной циркуляции за счет ослабления ледовитости арктики является увеличение частоты повторяемости ныряющих циклонов и связанных с ними вторжений. То есть пусть сами АВМ и становятся чуть теплее за счет открытого ото льда океана, их господство в течение длительно времени на одной территории обеспечивает более мощные аномалии.
Когда-нибудь еще подробнее покопаюсь в материалах на эту тему (сейчас проблемы с компом не позволяют). :(