Просмотров: 11487

О стратосферных потеплениях

Сейчас уже хорошо известно, что стратосфере высоких широт в холодное полугодие свойственны резкие нарушения установившегося сезонного режима. Эти нарушения проявляются в значительных изменениях полей температуры, давления и ветра. Однако еще 20 лет назад об этом явлении ничего не было известно. Лишь в 1952 г. при анализе данных зондирования атмосферы над Берлином впервые было замечено резкое повышение температуры на высоте 25 км. Оно составляло 48° выше среднего значения температуры в этот период года. Это резкое потепление назвали «взрывным», или «внезапным». Вновь открытое явление вызвало большой интерес у геофизиков всего мира и стало предметом пристального и всестороннего изучения.
В последующие годы резкие изменения температуры в стратосфере обнаруживались в период с ноября по апрель на различных высотах и в разных районах высоких и средних широт Северного полушария. Теперь уже очевидно, что потепления в стратосфере происходят ежегодно, а иногда несколько раз в год и являются закономерным климатическим явлением.
Однако природа зимних стратосферных потеплений еще до конца не выяснена. Большое количество гипотез, стремящихся объяснить происхождение этих потеплений, можно разбить на две группы: к первой группе относятся гипотезы, предполагающие наличие источника зимних стратосферных потеплений в верхних слоях атмосферы, ко второй группе — гипотезы, объясняющие потепления влиянием динамических факторов тропосферного происхождения.
Почему же вопрос о возникновении зимних стратосферных потеплений рассматривается с позиций двух групп гипотез?
Известно, что запаса собственной энергии стратосферы недостаточно для того, чтобы вызвать резкие нарушения привычного сезонного режима. Расположена же она между тропосферой, где сосредоточена основная масса и энергия атмосферы, и мезосферой — термосферой, где происходит основное поглощение жесткого ультрафиолетового и корпускулярного излучения Солнца. Термосфере свойственны также резкие колебания температуры. В результате естественно предположить, что резкая смена характера термобарического поля стратосферы может быть вызвана внешними причинами: либо воздействием снизу, либо — сверху.
Из данных, полученных с ИСЗ, известно, что температура на нижней границе полярных сияний и в перигеях низкоорбитальных спутников Земли в периоды мощных корпускулярных вторжений повышается на сотни и даже тысячи градусов, вызывая ионизацию атмосферы и сокращая время жизни спутников. Изменения солнечной активности отражаются на процессах и явлениях в высоких слоях атмосферы и прежде всего в ионосфере (80—400 км), так как огромное количество солнечной и космической энергии задерживается на нижней границе ионосферы.
В связи с этими фактами у исследователей возник вопрос: не влияют ли спорадические усиления корпускулярного излучения на формирование зимних стратосферных потеплений?
Солнечно-погодные связи очень сложны. Еще не до конца выяснен механизм влияния сильных вспышек на Солнце и космических потоков на преобразование термобарических полей тропосферы и стратосферы. Поэтому для ответа на вопрос о роли корпускулярных потоков в формировании стратосферных потеплений была сделана попытка математически, с помощью уравнений гидротермодинамики, смоделировать физический механизм передачи энергии из верхних слоев атмосферы в стратосферу и тропосферу. Учеными был предложен ряд таких математических моделей, различным образом описывающих возможность проникновения тепла из нижней термосферы в стратосферу. Количественное решение этих моделей показало, что тепловое воздействие мощных корпускулярных потоков, по-видимому, может сказываться на процессах в мезосфере и самой верхней стратосфере, вызывая там повышение температуры. Однако выявить роль этих потоков в формировании зимних потеплений на высотах средней стратосферы с помощью математических моделей еще не удалось.
Не дало положительных результатов и непосредственное сопоставление различных характеристик солнечной активности и метеорологических параметров.
Совместный анализ временного хода распределения температуры и солнечной активности в периоды значительных стратосферных потеплений также не дал однозначного ответа. Все это говорит о том, что проблема солнечно-земных связей еще требует глубокого и всестороннего изучения.
Вопрос же о природе стратосферных потеплений осветим теперь с точки зрения связи тропосферных и стратосферных динамических процессов, которой в последние годы уделяется много внимания. Достаточно четко эта связь была прослежена до высоты 30 км. Было показано, что значительные по интенсивности крупномасштабные тропосферные процессы находят отражение в структуре стратосферных полей температуры, геопотенциала и ветра. Но в отличие от тропосферы, преобразования этих полей происходят за гораздо большие промежутки времени. В стратосфере не получают отражения небольшие преобразования полей и мелкие вихри, которыми так богата тропосфера.
twitter.com facebook.com vkontakte.ru odnoklassniki.ru mail.ru ya.ru rutvit.ru myspace.com technorati.com digg.com friendfeed.com pikabu.ru blogger.com liveinternet.ru livejournal.ru memori.ru google.com bobrdobr.ru mister-wong.ru yahoo.com yandex.ru del.icio.us
Эта запись опубликована: Вторник, 1 марта 2011 в рубрике Что такое стратосфера.

Оставьте комментарий!

Не регистрировать/аноним

Используйте нормальные имена. Ваш комментарий будет опубликован после проверки.

Зарегистрировать/комментатор

Для регистрации укажите свой действующий email и пароль. Связка email-пароль позволяет вам комментировать и редактировать данные в вашем персональном аккаунте, такие как адрес сайта, ник и т.п. (Письмо с активацией придет в ящик, указанный при регистрации)

grin LOL cheese smile wink smirk rolleyes confused surprised big surprise tongue laugh tongue rolleye tongue wink raspberry blank stare long face ohh grrr gulp oh oh downer red face sick shut eye hmmm mad angry zipper kiss shock cool smile cool smirk cool grin cool hmm cool mad cool cheese vampire snake excaim question

(обязательно)