Анализ современных режимов внетропических циклонов в тропосфере Северного полушария и тенденций их изменения по данным реанализа и модельным расчетам

• Автор: Акперов, Мирсеид Габиль оглы
• Шифр специальности: 25.00.29
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 102 с. : ил.

1. Анализ методов идентификации внетропических
циклонов и их характеристик на основе разных данных
1.1 Используемые данные и методы анализа
1.2 Сравнение характеристик внетропических циклонов на основе
разных методов идентификации
1.3 Сравнение характеристик внетропических циклонов на основе
разных данных
1.4 Анализ функций распределений числа синоптических вихрей в зависимости от их интенсивности (энергии) и размера
1.5 Обсуждение результатов главы
2. Взаимосвязь циклонической активности в атмосфере внетропических широт Северного полушария с температурным режимом
2.1 Связь вертикальной температурной стратификация тропосферы с приповерхностной температурой
2.2 Оценки чувствительности циклонической активности в тропосфере внетропических широт к изменению температурного режима
2.3 Обсуждение результатов главы
3. Тенденции изменения характеристик внетропических циклонов
при изменениях климата
3.1 Циклоническая активность во внетропических широтах СП по расчетам с климатическими моделями общей циркуляции в сопоставлении с данными реанализа
3.2 Возможные изменения циклонической активности во внетропических широтах в XXI веке
3.3 Обсуждение результатов главы
Заключение
Список литературы

В земной атмосфере наблюдается большое разнообразие волновых и вихревых движений. Особый интерес представляют вихри синоптического масштаба, циклоны и антициклоны, в атмосфере внетропических широт. Внетропические циклоны и антициклоны играют важную роль в формировании регионального климата и его изменений.
В последние десятилетия (ІРСС, 2007) отмечены значительные изменения глобальной приповерхностной температуры, с которыми связаны изменения режимов циклонических вихрей синоптического масштаба, в том числе их количества, времени жизни, интенсивности и размеров.
Работ, посвященных исследованию циклонической активности и ее изменений в атмосфере внетропических широт много, с широким спектром полученных результатов. При этом актуален анализ общих закономерностей в связи с глобальными климатическими изменениями с оценкой роли различных механизмов и обратных связей в формировании тенденций изменения режимов внетропических циклонов.
Целью данной работы является разносторонний анализ изменений параметров внетропических циклонов в атмосфере Северного полушария (СП) при изменении температурного режима - с использованием разных данных реанализа и модельных расчетов разной степени детальности, со сравнением различных методов детектирования циклонов.
Для достижения поставленной цели в диссертации ставились следующие задачи:
1. Провести сравнение характеристик внетропических циклонов СП с использованием разных методов идентификации и разных данных реанализа с различным пространственным разрешением (NCEP/NCAR, ERA-40, ERA-INTERIM).

заметно уменьшается от 6.5 К/км в низких широтах до 4.5 в приполярных. Более резко ^уменьшается с ростом широты в высоких широтах.
Рассчитанное по среднегодовым данным значение у для СП в целом около 6.1 К/км (около 6.1 К/км над океаном и около 6.2 К/км над сушей).
Чувствительность ЗКС к различным воздействиям существенно зависит от климатической обратной связи (КОС) через вертикальный градиент температуры (ВГТ) у в тропосфере (ВГТ-КОС) (Кароль 1988, Хмелевцов 1988, Мохов 1993). Важной характеристикой термического режима ЗКС является приповерхностная температура Ts. Обычно чувствительность ЗКС к различного рода воздействиям, естественным и антропогенным, характеризуется прежде всего изменением приповерхностной температуры, в частности средней (среднеполушарной или среднеглобальной) приповерхностной температуры системы (Oort and Rasmussen 1971, Rennick 1977, Ramanathan 1977, Мохов 1993, Oort 1983, Гулев и др. 1993). Поэтому полезно и удобно иметь эмпирическую функциональную зависимость у от Т,
По изменениям величины у во времени (годовом ходе, межгодовой изменчивости) на основе линейных регрессий
у = а0 + ctTs (2.2)
можно оценить dy/dTs - параметр чувствительности у к изменениям приповерхностной температуры Ts (коэффициент линейной регрессии ai).
Пространственные особенности связи вертикального градиента температуры в тропосфере у с приповерхностной температурой Ts в годовом ходе характеризует рис. 2.3.
По данным в годовом ходе, согласно рис. 2.3, корреляция у и Т5 положительна над континентами и значительной частью океанов. При этом обширна площадь с высокой (/*>0.8) положительной корреляцией. Над значительными областями значения dy/dTs при г>0 превышают 0.05 км '* и достигают 0.1 км _1 и более. Отрицательная корреляция выявлена над океанами вблизи экватора и в средних и приполярных широтах. Значения параметра чувствительности у к изменению Ts в