Том 32, номер 08, статья № 9

Аннотация:

В зимний период внутри тропосферного полярного вихря происходит понижение температуры воздуха, что, в свою очередь, отражается на увеличении площади арктического морского льда. Однако Баренцево море зимой часто оказывается у границ тропосферного вихря, где приземная температура выше, из-за чего площадь морского льда уменьшается. С использованием данных реанализа ERA-Interim и спутниковых данных NSIDC показано, что с декабря по февраль площадь арктического морского льда в районе Баренцева моря зависит от формы и расположения тропосферного полярного вихря. На примере динамики полярных вихрей в 1997/1998 и 2015/2016 гг., а также с использованием корреляционного анализа показано, что границы тропосферного полярного вихря могут приближаться по форме и расположению к стратосферному вихрю в период с декабря по март. Таким образом, уменьшение площади арктического морского льда в результате изменения границ тропосферного вихря может происходить под влиянием стратосферного полярного вихря в зимний период.

Ключевые слова:

стратосферный и тропосферный полярные вихри, Баренцево море, площадь арктического морского льда, приземная температура

Иллюстрации:

Список литературы:

1. Waugh D.W., Polvani L.M. Stratospheric polar vortices // The Stratosphere: Dynamics, Transport, and Chemistry. 2010. P. 43–57.
2. Waugh D.W., Randel W.J. Climatology of Arctic and Antarctic polar vortices using elliptical diagnostics // J. Atmos. Sci. 1999. V. 56, N 11. P. 1594–1613.
3. Waugh D.W., Sobel A.H., Polvani L.M. What is the polar vortex and how does it influence weather? // B. Am. Meteorol. Soc. 2017. V. 98, N 1. P. 37–44.
4. Cellitti M.P., Walsh J.E., Rauber R.M., Portis D.H. Extreme cold air outbreaks over the United States, the polar vortex, and the large-scale circulation // J. Geophys. Res. D. 2006. V. 111, N 2. P. D02114.
5. Li Zh., Manson A.H., Li Y., Meek C. Circulation characteristics of persistent cold spells in central-eastern North America // J. Meteorol. Res. 2017. V. 31, N 1. P. 250–260.
6. McKenna C.M., Bracegirdle T.J., Shuckburgh E.F., Haynes P.H., Joshi M.M. Arctic sea ice loss in different regions leads to contrasting Northern Hemisphere impacts // Geophys. Res. Lett. 2017. V. 45, N 2. P. 945–954.
7. Yang X.-Y., Yuan X., Ting M. Dynamical link between the Barents–Kara Sea ice and the Arctic Oscillation // J. Climate. 2016. V. 29, N 14. P. 5103–5122.
8. Jaiser R., Dethloff K., Handorf D. Stratospheric response to Arctic sea ice retreat and associated planetary wave propagation changes // Tellus A. 2013. V. 65, N 1. P. 19375.
9. Kim B.-M., Son S.-W., Min S.-K., Jeong J.-H., Kim S.-J., Zhang X., Shim T., Yoon J.-H. Weakening of the stratospheric polar vortex by Arctic sea-ice loss // Nat. Commun. 2014. V. 5. P. 4646.
10. Overland J.E., Wang M. Recent extreme Arctic temperatures are due to a split polar vortex // J. Climate. 2016. V. 29, N 15. P. 5609–5616.
11. Li F., Wang H., Gao Y. Extratropical ocean warming and winter Arctic sea ice cover since the 1990s // J. Climate. 2015. V. 28, N 14. P. 5510–5522.
12. Sorteberg A., Kvingedal B. Atmospheric forcing on the Barents Sea winter ice extent // J. Climate. 2006. V. 19, N 19. P. 4772–4784.
13. Cullather R.I., Lim Y.-K., Boisvert L.N., Brucker L., Lee J.N., Nowicki S.M.J. Analysis of the warmest Arctic winter, 2015–2016 // Geophys. Res. Lett. 2016. V. 43, N 20. P. 10808–10816.
14. Black R.X. Stratospheric forcing of surface climate in the Arctic Oscillation // J. Climate. 2002. V. 15, N 3. P. 268–277.
15. Dee D.P., Uppala S.M., Simmons A.J., Berrisford P., Poli P., Kobayashi S., Andrae U., Balmaseda M.A., Balsamo G., Bauer P., Bechtold P., Beljaars A.C.M., van de Berg L., Bidlot J., Bormann N., Delsol C., Dragani R., Fuentes M., Geer A.J., Haimberger L., Hea­ly S.B., Hersbach H., Hólm E.V., Isaksen L., Kållberg P., Köhler M., Matricardi M., McNally A.P., Monge-Sanz B.M., Morcrette J.-J., Park B.-K., Peubey C., de Rosnay P., Tavolato C., Thépaut J.-N., Vitart F. The ERA-Interim reanalysis: Configuration and performance of the data assimilation system // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2011. V. 137, N. 656. P. 553–597.
16. Fetterer F., Knowles K., Meier W., Savoie M., Wind­nagel A.K. Sea Ice Index, Version 3. 2017, updated daily. Boulder, Colorado USA. NSIDC: National Snow and Ice Data Center. [Electronic resource]. URL: https:// doi.org/10.7265/N5K072F8 (last access: 23.01.2019).
17. Kuttippurath J., Nikulin G. A comparative study of the major sudden stratospheric warmings in the Arctic winters 2003/2004–2009/2010 // Atmos. Chem. Phys. 2012. V. 12, N 17. P. 8115–8129.
18. Flury T., Hocke K., Haefele A., Kämpfer N., Lehmann R. Ozone depletion, water vapor increase, and PSC generation at midlatitudes by the 2008 major stratospheric warming // J. Geophys. Res. D. 2009. V. 114, N 18. P. D18302.
19. Ageyeva V.Yu., Gruzdev A.N., Elokhov A.S., Mokhov I.I., Zueva N.E. Sudden stratospheric warmings: Statistical characteristics and influence on NO₂ and O₃ total contents // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2017. V. 53, N 5. P. 477–486.
20. Limpasuvan V., Thompson D.W.J., Hartmann D.L. The life cycle of the Northern Hemisphere sudden stratospheric warmings // J. Climate. 2004. V. 17, N 13. P. 2584–2596.
21. Makshtas A.P., Shoutilin S.V., Andreas E.L. Possible dynamic and thermal causes for the recent decrease in sea ice in the Arctic Basin // J. Geophys. Res. C. 2003. V. 108, N 7. P. 3232.
22. Nakanowatari T., Sato K., Inoue J. Predictability of the Barents Sea ice in early winter: Remote effects of oceanic and atmospheric thermal conditions from the North Atlantic // J. Climate. 2014. V. 27, N 23. P. 8884–8901.