книги из ГПНТБ / Гайгеров С.С. Исследование синоптических процессов в высоких слоях атмосферы

Рассмотренный пример интересен взаимодействием атлантиче­ ского и алеутского антициклонов, результатом чего явилась пере­ стройка зимней циркуляции над Евразией. Как видно по приведен­ ным картам, в рассмотренном процессе перестройки отсутствовало раздвоение полярного вихря.

Таким образом, из приведенного выше синоптического анализа следует, что в верхней стратосфере потепление было особенно ин­ тенсивным в Арктике, куда осуществлялась адвекция теплого воз­ духа. Хорошо выраженные на картах АТг области теплого воздуха смещались в основном через Атлантический океан на Европу, а затем на север, при этом области тепла индивидуально усилива­ лись в процессе движения. На меньших высотах в стратосфере потепление было выражено менее ярко и ниже поверхности 50 мб практически не наблюдалось.

Интересно рассмотреть временной разрез атмосферы, постро­

и затем охватывало нижележащие слои стратосферы. Скорость возрастания температуры увеличилась, когда западный ветер сме­ нился сильным южным переносом. Общее повышение температуры

Приближенный анализ локальных изменений температуры над о. Хейса мо­ жет быть выполнен с помощью уравнения притока тепла, представляющего собой сумму адвективного, адиабатического и неадиабатического членов:

дТ dt

этого случая [378], включали нахождение локальных изменений температуры по изотермам временного разреза, определение адвекции с помощью уравнения тер­ мического ветра. Величины неадиабатического нагревания и охлаждения брались по Мергатройду и Гуди [354]. Как следует из результатов расчета, в период ма-

-60-80 -то

Рис. 73. Временной разрез атмосферы над о. Хейса, IX 1965 г. — I I I 1966 г.

ксимального роста температуры преобладали восходящие движения, при этом максимальные значения скорости на высоте 40 км достигали 60 см/с. Этот не­ сколько неожиданный вывод объясняется тем, что адвекция теплого воздуха су­ щественно превышала результирующие локальные изменения температуры и со­ вместное действие значительных восходящих движений и небольших неадиабати­ ческих изменений температуры балансировало уравнение притока тепла.

Для рассматриваемого случая Г. Р. Захаровым по нашей просьбе было рассчитано поле вертикальных скоростей для района Арктики. Расчет велся по сетке с шагом 300 км по приведенным выше картам за 2 и 4 февраля 1966 г. В качестве начального было принято термобарическое поле карты 5 мб за 2 фев­ раля (см. рис. 71а). Вертикальный градиент температуры определялся в слое между поверхностями 2 и 5 мб (по разности температур, отнесенной к толщине слоя). Локальные изменения температуры определялись за двухсуточный период на поверхности 5 мб. Адвекция вычислялась с использованием уравнения гео­ строфического ветра по карте 5 мб за 2 февраля.

Результаты представлены на рис. 74. Как видно, в Арктике несколько пре­ обладают восходящие движения и их максимальные скорости больше там, где больше адвекция тепла, т. е. качественно расчеты Захарова совпадают с рас­ четами Квайроса. Расхождение состоит в том, что в районе Земли Франца-Ио­ сифа имеют место слабые нисходящие движения. Кроме того, величины верти­

отход области холода над Канадой и Аляской к югу. При сопо­ ставлении рис. 73 и 75 можно отметить следующие различия: 1) потепление в Черчилле охватывало более высокие слои, 2) на вы­ соте 50 км оно было более интенсивным, 3) на высоте 30 км по­ тепление в Черчилле наблюдалось на 5—6 суток позже и было ме­ нее интенсивным, чем над о. Хейса, 4) скорости ветра в Черчилле были несколько меньше и другого направления, чем над о. Хейса. Следует заметить, что при северном ветре в верхней стратосфере над Черчиллом происходила адвекция теплого воздуха, поступав­ шего через полюс. Интересно также отметить, что на карте мери­

верной составляющих расположены на севере Европы и на севере Американского континента соответственно. Таким образом, эти максимумы совпадали с областями максимальных температурных контрастов и значительной адвекции.

На рис. 75 видно, что 25 января 1966 г. вблизи высоты 75 км

Нкм

Рис. 75. Временной разрез атмосферы для станции Черчилл (Канада), январь—февраль 1966 г.

Схема временного хода изотерм на рис. 75 может быть истолко­