Войти на сайт
МЕЖДУНАРОДНЫЕ ЕЖЕГОДНЫЕ КОНФЕРЕНЦИИ
"СОВРЕМЕННЫЕ ПРОБЛЕМЫ ДИСТАНЦИОННОГО
ЗОНДИРОВАНИЯ ЗЕМЛИ ИЗ КОСМОСА"
(Физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, природных и антропогенных объектов)

Участие в конкурсе молодых ученых Участие в Школе молодых 

XXIV.D.516

Диагностика динамической структуры атмосферы над Западной Европой во время озоновых мини-дыр в ноябре 2000 г. и январе 2004 г.

Соколов А.В. (1), Коваль А.В. (1,2), Кравцова К.В. (3)
(1) Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Российская Федерация
(2) Российский государственный гидрометеорологический университет (РГГМУ), Санкт-Петербург, Россия
(3) Арктический и Антарктический научно-исследовательский институт (ААНИИ), Санкт-Петербург, Россия
На основе данных реанализа CFSR (Saha et al., 2010) и спутниковых измерений SBUV (Solar Backscatter Ultraviolet Instrument) (Bhartia et al., 1996) и Total Ozone Mapping Spectrometer (TOMS) (Bhartia and Wellemeyer, 2002), исследованы трехмерная структура атмосферной циркуляции и динамические механизмы формирования двух экстремальных озоновых мини-дыр (ОМД) над Пиренейским полуостровом в ноябре 2000 г. и январе 2004 г. В обоих эпизодах общее содержание озона (ОСО) опускалось ниже 220 е. Д., а суммарный дефицит превышал 30–40% (Semane et al., 2002; Siani and Galliani, 2002). Установлено, что ОМД сформировались в результате наложения областей резкого дефицита озона в верхней тропосфере и нижней стратосфере, причиной чему послужило развитие мощного атмосферного блокирования, вызванного смещением Азорского антициклона в сторону Западной Европы. Несмотря на схожие конфигурации гидродинамических полей в два рассматриваемых месяца, были выявлены принципиальные различия в механизмах горизонтального переноса для двух событий. В ноябре 2000 г. ОМД развивалась в условиях стабильного циркумполярного вихря (ЦПВ); дефицит озона в нижней стратосфере определялся продолжительным лагранжевым переносом воздушных масс вдоль периферии ЦПВ при простой дипольной структуре зонального стоксова дрейфа (Kinoshito and Sato, 2013) и умеренных волновых потоках. В январе же 2004 г. ОМД формировалась на фоне интенсивного внезапного стратосферного потепления. Анализ меридиональной компоненты остаточной циркуляции и векторов потока Пламба (Plumb, 1985) показал, что усиление волновой активности и интенсивности блокировании, вкупе с переносом влажного тропического воздуха в верхней тропосфере, а также в сочетании со сложной пространственной конфигурацией стоксова дрейфа обусловило чрезвычайно глубокую и вертикально протяжённую озоновую аномалию.
Работа выполнена в рамках проекта РНФ (грант №25-47-00-122).

Ключевые слова: дистанционное зондирование, атмосферный озон, озоновые мини-дыры, реанализ, поток Пламба, волновая активность
Литература:
  1. Bhartia, P.K., Wellemeyer, C., 2002. TOMS-V8 total O3 algorithm. In: OMI Algorithm Theoretical Basis Document, vol. II. OMI Ozone Products. ATBD-OMI-02.
  2. Bhartia P.K., McPeters R.D., Mateer C.L., Flynn L.E., Wellemeyer C.G. Algorithm for the estimation of vertical profiles from the backscattered ultraviolet technique // J. Geophys. Res. 1996. V. 101. № D13. P. 18793 18806.
  3. Kinoshita,T., and K.Sato, 2013:A formulation of unified three dimensional wave activity flux of inertia–gravity waves and Rossby waves. J. Atmos. Sci.,70, 1603–1615.
  4. Plumb, R. A., 1985: On the three-dimensional propagation of stationary waves. J. Atmos. Sci., 42, 217–229.
  5. Saha, S., Moorthi, S., Pan, H.-L., Wu, X., Wang, J., Nadiga, S., Tripp, P., Kistler, R., Woollen, J., Behringer, D., Liu, H., Stokes, D., Grumbine, R., Gayno, G., Wang, J., Hou, Y.-T., Chuang, H. Y., Juang, H.-M. H., Sela, J., Iredell, M., Treadon, R., Kleist, D., Van Delst, P., Keyser, D., Derber, J., Ek, M., Meng, J., Wei, H., Yang, R., Lord, S., Van Den Dool, H., Kumar, A., Wang, W., Long, C., Chelliah, M., Xue, Y., Huang, B., Schemm, J.-K., Ebisuzaki, W., Lin, R., Xie, P., Chen, M., Zhou, S., Higgins, W., Zou, C.-Z., Liu, Q., Chen, Y., Han, Y., Cucurull, L., Reynolds, R. W., Rutledge, G., and Goldberg, M.: The NCEP Climate Forecast System Reanalysis, B. Am. Meteorol. Soc., 91, 1015–1057, https://doi.org/10.1175/2010bams3001.1, 2010.
  6. Semane, N., H. Teitelbaum, and C. Basdevant, 2002: A very deep ozone minihole in the Northern Hemisphere stratosphere at mid-latitudes during the winter of 2000. Tellus, 54 A, 382–389.
  7. Siani AM, Galliani A. 2002. Investigation on a low ozone episode at the end of November 2000 and its effects on ultraviolet radiation. Optical Engineering 41: 3082–3089.

Дистанционные методы исследования атмосферных и климатических процессов