Эволюция активности стратосферных полярных вихрей за 85 лет
- Авторы: Зуев В.В.1, Савельева Е.С.1
-
Учреждения:
- Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН
- Выпуск: Том 526, № 1 (2026)
- Раздел: ФИЗИКА АТМОСФЕРЫ И ГИДРОСФЕРЫ
- Статья получена: 18.06.2025
- Статья одобрена: 15.09.2025
- Статья опубликована: 16.10.2025
- URL: https://journal-vniispk.ru/2686-7397/article/view/297066
- ID: 297066
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Полярные вихри представляют собой крупномасштабные объекты стратосферной циркуляции, оказывающие значительное влияние не только на температурный режим и содержание озона в полярной стратосфере, но и на погоду и климат высоких и средних широт. В работе с использованием данных реанализа ERA5 за 1940–2024 гг. выявлены определяющие тенденции в динамике полярных вихрей за 85 лет: нарастающая изменчивость арктического вихря и постепенное усиление антарктического вихря. В динамике арктического полярного вихря, в отличие от антарктического, за 85-летний период прослеживается увеличение проявления несогласованности, как в вертикальной динамике вихря, так и в его внутри сезонных изменениях. Нарастание изменчивости арктического полярного вихря за 85-летний период значительнее всего проявилось во второй половине зимы (в январе и феврале), что связано с постепенным ослаблением вихря в этот период и увеличением частоты эпизодических разрушений вихря в разные годы. В свою очередь в динамике антарктического полярного вихря в течение 85-летнего периода наблюдалось его постепенное усиление, в верхней стратосфере наиболее интенсивно проявившееся в зимний период (с июня по август), а в нижней – с середины весны по начало лета (с октября по декабрь). Кроме того, показано, что в динамике антарктического вихря в течение последних 85 лет прослеживается существенное увеличение продолжительности его существования, особенно, в средней и нижней стратосфере.
Полный текст
Об авторах
Владимир Владимирович Зуев
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН
Автор, ответственный за переписку.
Email: vzuev@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-2351-8924
SPIN-код: 4294-1790
Scopus Author ID: 56597035100
ResearcherId: E-5470-2014
Член-корр. РАН, д.ф.-м.н., проф., г.н.с., зав.лабораторией, Лаборатория физики средней атмосферы
РоссияЕкатерина Сергеевна Савельева
Институт мониторинга климатических и экологических систем СО РАН
Email: esav.pv@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-6560-7386
SPIN-код: 2188-2170
Scopus Author ID: 55502121400
ResearcherId: E-4782-2014
Д.ф.-м.н., в.н.с., Лаборатория физики средней атмосферы
Россия, 634055, г. Томск, Академический просп., 10/3Список литературы
- Waugh D.W., Sobel A.H., Polvani L.M. What is the polar vortex and how does it influence weather? // Bull. Amer. Meteor. Soc. 2017. V. 98, N 1. P. 37–44.
- Waugh D.W., Randel W.J., Pawson S. et al. Persistence of the lower stratospheric polar vortices // J. Geophys. Res. 1999. V. 104, N 22. P. 27191–27201.
- Manney G.L., Zurek R.W., O'Neill A., Swinbank R. On the motion of air through the stratospheric polar vortex // J. Atmos. Sci. 1994. V. 51, N 20. P. 2973‒2994.
- Solomon S. Stratospheric ozone depletion: a review of concepts and history // Rev. Geophys. 1999. V. 37, N 3. P. 275–316.
- Newman P.A., Nash E.R., Rosenfield J.E. What controls the temperature of the Arctic stratosphere during the spring? // J. Geophys. Res. 2001. V. 106, N 17. P. 19999–20010.
- Finlayson-Pitts B.J., Pitts J.N. Chemistry of the Upper and Lower Atmosphere: Theory, Experiments, and Applications. California: Academic Press, 2000. 969 p.
- Manney G.L., Santee M.L., Rex M. Unprecedented Arctic ozone loss in 2011 // Nature. 2011. V. 478, N 7370. P. 469–475.
- Newman P.A. Chemistry and dynamics of the Antarctic ozone hole. In: Polvani L.M., Sobel A.H., Waugh D.W. (Eds.), The Stratosphere: Dynamics, Transport, and Chemistry // Geophysical Monograph Series. 2010. V. 190. P. 157–171.
- Lim E.-P., Hendon H.H., Boschat G. et al. Australian hot and dry extremes induced by weakenings of the stratospheric polar vortex // Nat. Geosci. 2019. V. 12. P. 896–901.
- Kidston J., Scaife A.A., Hardiman S.C. et al. Stratospheric influence on tropospheric jet streams, storm tracks and surface weather // Nat. Geosci. 2015. V. 8, N 6. P. 433–440.
- Hersbach H., Bell B., Berrisford P. et al. The ERA5 global reanalysis // Q. J. Roy. Meteor. Soc. 2020. V. 146, N 730. P. 1999–2049.
- Holton J. An Introduction to Dynamic Meteorology. 4th Edition. – California: Academic Press, 2004. 535 p.
- Ageyeva V.Yu., Gruzdev A.N., Elokhov A.S. et al. Sudden stratospheric warmings: statistical characteristics and influence on NO2 and O3 total contents // Izv. Atmos. Oceanic Phys. 2017. V. 53, N 5. P. 477–486.
- Zuev V.V., Savelieva E.S., Maslennikova E.A. et al. Consequences of weakening the dynamic barrier of the Arctic polar vortex // Dokl. Earth Sci. 2024. V. 514, N 2. P. 401–409.
- Charlton A.J., O’Neill A., Lahoz W.A., Berrisford P. The splitting of the stratospheric polar vortex in the Southern Hemisphere, September 2002: Dynamical evolution // J. Atmos. Sci. 2005. V. 62, N 3. P. 590–602.
- Roy R., Kuttippurath J., Lefèvre F. et al. The sudden stratospheric warming and chemical ozone loss in the Antarctic winter 2019: comparison with the winters of 1988 and 2002 // Theor. Appl. Climatol. 2022. V. 149. P. 119–130.
- Zuev V.V., Savelieva E.S., Pavlinsky A.V., Sidorovski E.A. The unprecedented duration of the 2020 ozone depletion in the Antarctic // Dokl. Earth Sci. 2023. V. 509, N 1. P. 166–170.
- Zuev V.V., Savelieva E.S. Arctic polar vortex splitting in early January: The role of Arctic sea ice loss // J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 2019. V. 195. P. 105137.
- Sun L., Deser C., Simpson I., Sigmond M. Uncertainty in the winter tropospheric response to Arctic sea ice loss: The role of stratospheric polar vortex internal variability // J. Climate. 2022. V. 36, N 10. P. 3109–3130.
- Waugh D.W., Polvani L.M. Stratospheric polar vortices. In: Polvani L.M., Sobel A.H., Waugh D.W. (Eds.), The Stratosphere: Dynamics, Transport, and Chemistry // Geophysical Monograph Series. 2010. V. 190. P. 43–57.
Дополнительные файлы
