Центры действия атмосферы: современные особенности и возможные изменения по расчетам с использованием моделей CMIP6 и CMIP5

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты анализа изменений характеристик центров действия атмосферы (ЦДА) в Северном (СП) и Южном (ЮП) полушариях, полученные на основе результатов расчетов с использованием ансамблей климатических моделей CMIP5 и CMIP6. Оценена способность современных моделей воспроизводить особенности ЦДА для исторического сценария в сравнении с данными реанализа ERA5. Получены прогностические оценки изменений режимов ЦДА в XXI веке при сценариях RCP8.5 для моделей CMIP5 и SSP5-8.5 для моделей CMIP6. Интенсивность ЦДА оценивалась как разность давления на уровне моря в регионе ЦДА и среднего давления для полушария. В СП по данным реанализа и модельным расчетам интенсивность субтропических океанических антициклонических ЦДА больше летом, чем зимой. Противоположная ситуация отмечена для интенсивности субполярных океанических циклонических ЦДА в СП. Межгодовая изменчивость интенсивности ЦДА зимой в целом больше, чем летом. В ЮП сезоны с большей интенсивностью океанических антициклонических и циклонических ЦДА и ее межгодовая изменчивость различаются для разных океанов. По расчетам с моделями CMIP5 и CMIP6 получены значимые изменения интенсивности ЦДА в XXI веке. Более значимые тенденции усиления ЦДА в XXI веке проявляются в ЮП, особенно в зимние сезоны. Наиболее устойчивые тенденции ослабления отмечены над континентами для зимнего Северо-Американского максимума и летнего Азиатского минимума. Для зимнего Сибирского максимума тенденция ослабления более выражена по расчетам с моделями CMIP6, чем по расчетам с моделями CMIP5.

Об авторах

И. И. Мохов

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН; Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Автор, ответственный за переписку.
Email: mokhov@ifaran.ru
Россия, Пыжевский пер., 3, стр. 1, Москва, 119017; Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991

А. М. Осипов

Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова

Email: mokhov@ifaran.ru
Россия, Ленинские горы, 1, стр. 2, Москва, 119991

А. В. Чернокульский

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН

Email: mokhov@ifaran.ru
Россия, Пыжевский пер., 3, стр. 1, Москва, 119017

Список литературы

  1. Безотеческая Е.А., Чхетиани О.Г., Мохов И.И. Изменчивость струйных течений в атмосфере Северного полушария в последние десятилетия (1980–2021 гг.) // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 3. С. 265–274.
  2. Блинова Е.М. Гидродинамическая теория волн давления, температурных волн и центров действия атмосферы // Доклады АН СССР. 1943. Т. 39. № 7. С. 284–287.
  3. Галин М.Б., Харитоненко В.М. Роль орографических и термических неоднородностей поверхности в формировании планетарных волн // Изв. АН СССР. Физика атмосферы и океана. 1989. Т. 25. № 5. С. 473–484.
  4. Гущина Д.Ю., Петросянц М.А. О связи температуры поверхности экваториальной части Тихого океана с циркуляцией скорости ветра в центрах действия атмосферы // Метеорология и гидрология. 1998. № 12. С. 5–22.
  5. Железнова И.В., Гущина Д.Ю. Аномалии циркуляции в центрах действия атмосферы в период Восточно-Тихоокеанского и Центрально-Тихоокеанского Эль-Ниньо // Метеорология и гидрология. 2016. № 11. С. 41–55.
  6. Интенсивные атмосферные вихри и их динамика / Под. ред. И.И. Мохова, М.В. Курганского, О.Г. Чхетиани. М.: ГЕОС, 2018. 482 с.
  7. Мохов И.И., Осипов А.М., Чернокульский А.В. Центры действия атмосферы в Северном полушарии: современные особенности и ожидаемые изменения в ХХI в по расчетам с ансамблями климатических моделей CMIP5 и CMIP6 // ДАН. Науки о Земле. 2022. Т. 507. № 2. С. 174–182.
  8. Мохов И.И., Петухов В.К. Центры действия в атмосфере и тенденции их изменения // Изв. АН. Физика атмосферы и океана. 2000. Т. 36. № 3. С. 321–329.
  9. Мохов И.И., Хон В.Ч. Межгодовая изменчивость и долгопериодные тенденции изменений центров действия атмосферы в Северном полушарии. Анализ данных наблюдений // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2005. Т. 41. № 6. С. 723–732.
  10. Мохов И.И., Чернокульский А.В., Осипов А.М. Центры действия атмосферы Северного и Южного полушарий: особенности и изменчивость // Метеорология и гидрология. 2020. № 11. С. 5–23.
  11. Переведенцев Ю.П., Исмагилов П.В., Шанталинский К.М. Центры действия и их взаимосвязь с макроциркуляционными процессами Северного полушария // Метеорология и гидрология. 1994. № 3. С. 43–50.
  12. Хон В.Ч., Мохов И.И. Модельные оценки чувствительности центров действия атмосферы к глобальным климатическим изменениям // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2006. Т. 42. № 6. С. 749–756.
  13. Chernokulsky A.V., Mokhov I.I., Nikitina N.G. Winter cloudiness variability over Northern Eurasia related to the Siberian High during 1966-2010 // Environ. Res. Lett. 2013. V. 8(4). P. 045012. doi: 10.1088/1748-9326/8/4/045012
  14. Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. T.F. Stocker, D. Qin, G.-K. Plattner et al. (eds.). Cambridge Univ. Press, Cambridge, New York. 2013. 1535 pp.
  15. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge Univ. Press, Cambridge, New York, 2021. 2391 pp.
  16. Cohen J., Saito K., Entekhabi D. The role of the Siberian high in Northern Hemisphere climate variability // Geophys. Res. Lett. 2001. V. 28. P. 299–302.
  17. Haurwitz B.J. The motion of atmospheric disturbances on the spherical Earth // Marine Res. 1940. V. III (1–3).
  18. Hersbach H. et al. The ERA5 global reanalysis // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2020. V. 146. P. 1999–2049.
  19. Mokhov I.I., Osipov A.M., Chernokulsky A.V. Atmospheric centers of action in the Northern Hemisphere: Possible changes in the ХХI st century from CMIP6 model simulations // Research Activities in Earth System Modelling, E. Astakhova (ed.), 2022. Rep. 52, S. 7, 9–10.
  20. Rossby C.G. et al. Relation between variations in the intensity of the zonal circulation of the atmosphere and the displacements of the semi-permanent centres of action // J. Marine Res. 1939. V. II (1). P. 38–55.
  21. Smagorinsky J. The dynamical influence of large-scale heat sources and sinks on the quasi-stationary mean motions of the atmosphere // Quart. J. Roy. Meteorol. Soc. 1953. V. 79. P. 342–366.
  22. Sun X.J., Wang P.X., Wang J.X.L. An assessment of the atmospheric centers of action in the northern hemisphere winter // Clim. Dyn. 2017: V. 48. P. 1031–1047.
  23. Trenberth K.E., Branstator G.W., Karoly D., Kumar A., Lau N.-C., Ropelewski C. Progress during TOGA in understanding and modeling global teleconnections associated with tropical sea surface temperatures // J. Geophys. Res. 1998. V. 103. P. 14291–14324.
  24. Wallace J.M. The climatological mean stationary waves: observational evidence / In: Large-scale Dynamical Processes in the Atmosphere. Eds. B. Hoskins and R. Pearce. London, Acad. Press. 1988. P. 27–53.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».