География и геология/2.Наблюдение, анализ

и прогнозирование метеорологических условий

К.в.н. Больших А.В.

Первый Украинский морской институт, Украина

Взаимосвязь сезонных расположений районов Атлантики с совпадающими вариациями поверхностных температур и общего содержания озона в земной атмосфере

Краткое вступление, постановка проблемы

Одним из наиболее изученных регионов Мирового океана является Атлантический океан. Взаимодействие его поверхностных вод с атмосферой существенно влияет на состояние атмосферы над всеми регионами Европы [1]. Поэтому изучение сезонной изменчивости расположения его районов, в которых межгодовые изменения их поверхностных температур значимо влияют на совпадающие по времени вариации распределения общего содержания озона (ОСО) во многих сегментах земной атмосферы, представляет значительный теоретический и практический интерес.

Гипотезы

1. В Атлантическом океане существуют районы, в которых межгодовые изменения среднемесячных поверхностных температур в различные месяцы значимо статистически связаны с совпадающими по времени вариациями ОСО во многих сегментах земной атмосферы.

2. Многие из этих районов расположены непосредственно под субтропическими и внетропическими струйными течениями тропосферы. Для них также характерны, в силу тех или иных причин, повышенные значения модуля горизонтального градиента их поверхностных температур (в них может происходить конвергенция крупнейших теплых и холодных поверхностных течений, апвелинг и т.п.).

3. Некоторые из них расположены также в зонах повышенной циклонической активности.

4. Связи между изменениями поверхностных температур некоторых регионов Атлантического океана, а также совпадающими по времени вариациями ОСО в соответствующих сегментах озоносферы являются причинными.

Цель работы

Целью работы являлась проверка выдвинутых гипотез, а также выявление особенностей сезонных изменения расположений районов Атлантики, где межгодовые вариации поверхностных температур значимо связаны с совпадающими по времени вариациями ОСО в некоторых сегментах земной атмосферы.

Решаемые задачи

Выявление расположения районов Атлантического океана, в которых межгодовые изменения среднемесячных значений поверхностных температур в различные месяцы оказывают наибольшее влияние на совпадающие с ними по времени вариации состояния озоносферы. Сопоставление их с расположениями в совпадающие месяцы струйных течений в тропосфере, а также основных фронтальных разделов и районов повышенной циклонической активности в Атлантическом океане.

Примененные методы

Как характеристика значимости влияния на озоносферу межгодовых изменений поверхностных температур некоторого района Атлантического океана размерами 5^ох5^о принято общее количество сегментов атмосферы размерами 1^ох1^о, где значение коэффициента парной корреляции временных рядов данного фактора и совпадающих по времени вариаций в них ОСО превышает уровень 95% порога достоверной корреляции по критерию Стьюдента [2].

Параметры выборки

Временные ряды изменений среднемесячных значений ОСО в подобных сегментах земной атмосферы, не попадающих в область полярной ночи, за период с 1979 по 2010 г.г. [2]. Временные ряды аномалий среднемесячных значений поверхностных температур, усредненных по поверхностям акваторий Атлантического океана, ограниченным квадратами координатной сетки размерами 5^о х5^о [3].

Основные результаты

Составлены карты (Рис. 1), отражающие расположение границ районов Атлантического океана, в которых имела место значимая положительная корреляция межгодовых изменений аномалий их поверхностных температур, а также совпадающих по времени вариаций ОСО не менее чем в 3000 и 5000 сегментах атмосферы.

Выводы

Полученные результаты подтверждают адекватность первых трех из выдвинутых гипотез и свидетельствуют об адекватности четвертой. Они доказывают существование в Атлантическом океане районов, в которых межгодовые изменения аномалий среднемесячных значений их поверхностных температур в том или ином месяце значимо статистически связаны с совпадающими по времени вариациями ОСО. Расположения выявленных районов существенно зависят от времени года, что может быть объяснено меридиональными смещениями тропосферных струйных течений, которые генерируют волны, подпитывающие энергией турбулентность в тропопаузе и нижней стратосфере, а также сезонными изменениями циклонической активности. Пространственно-временная изменчивость поверхностных температур Атлантического океана является значимым фактором вариаций распределения ОСО во многих сегментах земной атмосферы.

Литература:

1. Атлас Океанов. Под ред. С.Г. Горшкова т.2. Атлантический и Индийский океан. //Изд-во: М., Л.: Главное управление Навигации и Океанографии Министерства Обороны С.С.С.Р. - 1977 г.- 300с.

2. http://www.woudc.org

3. http://reanalyses.org/ocean

А) апрель Б) июнь

В) октябрь Г) декабрь

Рисунок 1. Расположения границ акваторий Атлантического океана, в которых межгодовые изменения поверхностных температур в апреле и октябре значимо положительно коррелированны с вариациями ОСО в те же месяцы не менее чем в 3000 и 5000 сегментов озоносферы.