Диссертация (1145308), страница 45
Текст из файла (страница 45)
Северо-западная часть моря Скоша занята более теплымиводами умеренных широт, тогда как в средней части преобладают холодные водыАнтарктического циркумполярного течения. Кроме того в юго-восточную часть моря Скошапоступает холодная вода из моря Уэдделла. Циклонические вихри зарождаются также вумеренных широтах Индийского океана к северо-западу от архипелага Кергелен (индийскаяветвь полярного фронта) и над южной частью Тихого океана.Циклоны, сформировавшиеся на полярных фронтах южного полушария, перемещаются,как правило, в юго-восточном направлении. Встретив на своем пути высокий Антарктическийматерик, они останавливаются у его берегов и регенерируют на антарктических фронтах,становясь высокими барическими образованиями, при этом их вертикальные оси постепенновыпрямляются [Таубер, 1964]. Так образуются основные климатические депрессии у береговАнтарктиды, число которых колеблется от 4 до 9 [Таубер, 1964; Луценко и Федосов, 1990].Если в северном полушарии североатлантические и тихоокеанские циклоны могут проходить вполярные широты, то в южном полушарии циклоны, достигнув берегов Антарктиды,останавливаются, формируя пояс пониженного давления вокруг материка.
Перемещениеполярно-фронтовых циклонов из области циклогенеза над морем Скоша способствует, какправило, формированию климатических депрессий над восточной частью моря Уэдделла и уберегов Земли Королевы Мод. Циклоны, зарождающиеся на полярном фронте в индоокеанскомсекторе,способствуютформированиюрядадепрессийвдольвосточногопобережьяАнтарктиды, включая залив Маккензи, моря Содружества и Дейвиса, Берег Нокса.Формирование климатической депрессии над морем Росса обусловлено смещением в это район198циклонов из Индийского океана и из области циклогенеза в районе Новой Зеландии [Таубер,1964].Сравнивая распределение областей отрицательной корреляции между давлением ипотоками ГКЛ в южном полушарии в период 1982-2000 гг., можно отметить, что наибольшееуглубление циклонов при росте потоков ГКЛ наблюдается в индоокеанском регионе.Статистически значимое понижение давления в связи с вариациями ГКЛ наблюдается назападной ветви индийского полярного фронта (уровень значимости коэффициентов корреляцииP=0.9) и в области климатической депрессии у Берега Нокса, где уровень статистическойзначимости достигает наибольшего значения (P=0.97).
Понижение давления в областиклиматической депрессии над морем Уэдделла также имеет высокий уровень значимости(P=0.97). Коэффициенты корреляции между давлением в области климатической депрессии надморем Росса и на полярном фронте в южной части Тихого океана значимы на уровне 0.9. Такимобразом, приведенные выше данные (рис.4.7а) показывают, что в период с начала 1980-х гг. по~2000 год увеличение интенсивности потока ГКЛ сопровождалось статистически значимымусилением циклонических процессов на полярных и антарктических фронтах южногополушария.
Аналогичные эффекты наблюдались на полярных фронтах умеренных широт всеверном полушарии. В то же время области отрицательной корреляции в умеренных широтахюжного полушария имеют существенно мéньшую протяженность по сравнению с севернымполушарием, где они охватывают практически весь пояс умеренных широт. Это может бытьобусловлено отсутствием границ раздела океан-материк в умеренных широтах, что сокращаетколичество районов, где могут эффективно формироваться внетропические циклоны.В отличие от северного полушария, где усиление циклогенеза на полярных фронтахсопровождалось интенсификацией антициклонов (повышением давления) в полярной области,ограниченной арктическими фронтами, в южном полушарии усиление циклоническихпроцессов на полярных и антарктических фронтах не сопровождается ростом давления в болеевысоких широтах.
По всей видимости, это связано с тем, высокая береговая линия Антарктидыпрепятствуетвоздухообменумеждувысокимииумереннымиширотами.Циклоны,регенерировавшие на антарктических фронтах, останавливаются у берегов Антарктиды и непродвигаются внутрь материка, в результате антарктическое побережье оказывается в областипониженного давления, а над самим материком давление не меняется.
В северном жеполушарии усиление циклонических процессов на полярных фронтах способствует болееинтенсивному поступлению воздушных масс в высокие широты, где они охлаждаются,становятся более плотными и оседают, что приводит к формированию приземного антициклона[Гирс, 1974].199В период 1953-1981 гг. пространственное распределение коэффициентов корреляциимежду давлением тропосферы (GPH700) в южном полушарии и интенсивностью потока ГКЛR(GPH700, NM) также связанно с расположением климатологических фронтов (рис.4.7б), темне менее, знак корреляции в умеренных широтах поменялся на противоположный, так же как ив северном полушарии. Области значимой положительной корреляции между давлением ипотоками ГКЛ в южно-атлантическом и индийском секторах несколько смешены к востоку посравнению с областями отрицательной корреляции в период 1982-2000 гг.
Также появляетсяобласть положительной корреляции над Антарктидой.Следует отметить, что сезонная зависимость эффектов ГКЛ в южном полушариивыражена слабее, чем в северном. Это обусловлено тем, что в южном полушарии сезонныеколебания внетропического циклогенеза невелики в связи с преобладанием однородной воднойповерхности (рис.2.39). Тем не менее, карты распределения коэффициентов корреляции междусреднегодовыми значениями GPH700 и потоками ГКЛ, также как и в северном полушарии, внаибольшей степени определяется эффектами ГКЛ в холодные для данного полушария месяцы(июнь-август), что видно из сравнения данных на рис.4.7 и рис.4.8.б)а)Июнь-августИюнь-августРис.4.8. Распределение коэффициентов корреляции между средними значениями GPH700 вхолодные месяцы и интенсивностью ГКЛ в южном полушарии для периодов 1982-2000 гг. и1953-1981 гг.Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о четко выраженном широтнорегиональном характере эффектов ГКЛ в тропосферном давлении как северного, так и южногополушария, т.е.
можно выделить достаточно обширные регионы, где эффекты ГКЛ имеют тотили иной знак. Пространственное распределение этих регионов остается постояннымнезависимо от временного периода (т.е. пространственная структура эффектов ГКЛсохраняется). Тем не менее, корреляционные связи между давлением и потоками ГКЛ,наблюдаемые в этих регионах, характеризуются временнóй изменчивостью: знак корреляцииможет меняться на противоположный в зависимости от выбранного периода времени.200Наибольшие абсолютные значения коэффициентов корреляции отмечаются в высокихширотах северного полушария (области, ограниченной арктическими фронтами) и на полярныхфронтах умеренных широт, где имеет место интенсивный внетропический циклогенез.
Нанизких широтах (в области экваториальной ложбины) отклик атмосферного давления навариации ГКЛ, как правило, выражен слабее. Зависимость пространственного распределениякоэффициентов корреляции от положения главных атмосферных фронтов свидетельствует отом, что изменения давления, наблюдаемые в связи с вариациями ГКЛ, определяютсяразвитием барических систем, формирующихся в исследуемых регионах.
При этом взависимости от временного периода при росте потока ГКЛ может наблюдаться какинтенсификация барических образований, характерных для данного региона, так и ихослабление. Изменение знака корреляции между давлением тропосферы в различных регионахи потоками ГКЛ произошло, по всей видимости, в начале 1980-х гг.Региональный характер отклика атмосферы на проявления солнечной активности ивариации интенсивности ГКЛ на разных временных шкалах отмечался ранее в ряде работ.
Вглаве 2 было показано, что после всплесков энергичных солнечных космических лучей (СПС)наблюдается резкая интенсификация вторичного углубления циклонов (понижение давления) врайоне Гренландии с одновременным формированием областей высокого давления надАтлантикой и у берегов Северной Америки (по данным работ [Veretenenko and Thejll, 2004а,2005; 2013; Веретененко и Тайл, 2008]).
Аналогичный эффект был обнаружен в южномполушарии в области климатической депрессии у восточных берегов Земли Королевы Мод(Антарктида) [Веретененко, 2015]. В ходе форбуш-понижений ГКЛ обнаружено формированиеобласти высокого давления над Северной Европой и севером Европейской территории России,обусловленное интенсификацией блокирующих антициклонов (глава 3 по данным работ[Artamonova and Veretenenko, 2011, 2014, Артамонова и Веретененко, 2015]).
Приведенные вглавах 2 и 3 данные показывают, что на коротких временных шкалах (порядка нескольких часови суток) региональность отклика тропосферного давления на вариации СА/ГКЛ обусловленаизменениями в эволюции барических образований, характерных для данного региона.Изменения в эволюции барических систем происходят в тех областях, где имеетсяблагоприятная структура термобарического поля (температурные контрасты, создающиеусловия для адвекции холода/тепла, расходимость/сходимость изогипс) и низкие порогигеомагнитного обрезания.На более длительных временных шкалах физические причины региональности откликаатмосферы на воздействие солнечной активности имеют, по-видимому, более сложныйхарактер и могут включать также долгопериодные процессы, развивающиеся в системе“атмосфера-океан” [Распопов и Дергачев, 2009].
Региональность отклика атмосферы на ~200201летние вариации солнечной активности обнаружена в работах [Raspopov et al., 2007; Распопов идр., 2009] на примере ряда климатических параметров, таких как температура, интенсивностьосадков, аэрозольная концентрация, при этом авторы отмечали возможность изменения знакаэффектов. Региональная структура, т.е. наличие областей положительных и отрицательныхотклонений температуры, была выявлена в работе [Waple et al., 2002] при моделированиитемпературного отклика на долговременные изменения солнечной инсоляции.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
