О ПРОСТРАНСТВЕННОЙ ЛОКАЛИЗАЦИИ ЯДЕР АТМОСФЕРНЫХ СТРУЙНЫХ ТЕЧЕНИЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Струйные течения на уровне тропопаузы являются важным элементом общей циркуляции атмосферы и играют роль в формировании погоды и климата Земли, а также представляют собой объект непрерывного мониторинга для авиационных служб погоды всех стран. К первоначальному и важному этапу исследования струйных течений относится достоверное определение их характеристик, основными из которых считаются широтное положение и интенсивность. Предлагается простой и универсальный метод выделения ядра струйного течения в трёхмерном пространстве, содержащем данные о ветре в узлах с регулярной сеткой. Алгоритм поиска максимумов скорости ветра, относящихся к ядру струйного течения, учитывает участки с отклонением струи от западно-восточного направления через отношение зональной компоненты скорости ветра к её абсолютному значению. С использованием полей реанализа приводится положение ядер струйных течений Северного полушария в один из синоптических сроков с оценками интенсивности отдельных участков струи. Для анализа и выявления различий в режимах струйных течений построены широтно-долготные и широтно-высотные распределения повторяемости для декабря 2010 г. и 2020 г. Показано, что трёхмерный анализ, в частности выделение ядер на сильно искривлённых участках струйных течений позволяет более детально определять характеристики, такие, как ветвление, слияние, степень меандрирования и интенсивность.

Об авторах

Е. А. Безотеческая

Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова; Арктический и антарктический научно-исследовательский институт

Email: eabezotecheskaya@aari.ru
Москва, Россия; Санкт-Петербург, Россия

Список литературы

  1. Пальмен Э., Ньютон Ч. Циркуляционные сиситемы атмосферы / Пер. с англ. Л.: Гидрометеоиздат, 1973. 615 с.
  2. Воробьев В.И. Струйные течения в высоких и умеренных широтах. Л.: Гидрометеоиздат, 1960. 234 с.
  3. Погосян Х.П. Струйные течения в атмосфере. М.: Гидрометеоиздат, 1960. 183 с.
  4. Galfi V.M., Messori G. Persistent anomalies of the North Atlantic jet stream and associated surface extremes over Europe // Environmental Research Letters. 2023. V. 18. № 2. P. 024017.
  5. Woollings T., Hannachi A., Hoskins B. Variability of the North Atlantic eddy-driven jet stream // Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society. 2010. V. 136. P. 856–868.
  6. Безотеческая Е.А., Чхетиани О.Г., Мохов И.И. Изменчивость струйных течений в атмосфере Северного полушария в последние десятилетия (1980–2021 гг.) // Известия Российской академии наук. Физика атмосферы и океана. 2023. Т. 59. № 3. C. 265–274.
  7. Archer C.L., Caldeira K. Historical trends in the jet streams // Geophysical Research Letters. 2008. V. 35. P. L08803.
  8. Pena-Ortiz C., Gallego D., Ribera P. et al. Observed trends in the global jet stream characteristics during the second half of the 20th century // Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2013. V. 118. № 7. P. 2702–2713.
  9. Шакина Н.П., Иванова А.Р. Прогнозирование метеорологических условий для авиации: научно-методическое пособие. Гидрометеорологический научно-исследовательский центр РФ. М.: Триада ЛТД, 2016. 312 с.
  10. Всемирная метеорологическая организация. Международный метеорологический словарь. Секретариат ВМО, 1992. 784 с.
  11. Strong C., Davis R. The surface of maximum wind as an alternative to the isobaric surface for wind climatology // Geophysical Research Letters. 2005. V. 32. P. L04813.
  12. Kern M., Hewson T., Sadlo F. et al. Robust detection and visualization of jet stream core lines in atmospheric flow // IEEE Transactions on Visualization and Computer Graphics. 2017. V. 24. № 1. P. 893–902.
  13. Keel T., Brierley C., Edwards T. jsmetrics v 0.2.0: a Python package for metrics and algorithms used to identify or characterise atmospheric jet streams // Geoscientific Model Development. 2024. V. 17. P. 1229–1247.
  14. Japan Meteorological Agency. JRA-55: Japanese 55-year reanalysis, monthly means and variances. Research Data Archive at the National Center for Atmospheric Research, Computational and Information Systems Laboratory [data set]. Accessed December 12, 2024.
  15. Витязев В.В. Вейвлет-анализ временных рядов: учебное пособие. СПб.: Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2001. 58 с.
  16. Krishnamurti T.N. The subtropical jet stream of winter // Journal of the Atmospheric Sciences. 1961. V. 18. P. 172–191.
  17. Koch P., Wernli H., Davies H. An Event-based jet-stream climatology and typology // International Journal of Climatology. 2006. V. 26. P. 283–301.
  18. Christenson C.E., Martin J.E., Handlos Z.J. A synoptic climatology of Northern Hemisphere, cold season polar and subtropical jet superposition events // Journal of Climate. 2017. V. 30. P. 7231–7246.
  19. Kuang X., Zhang Y., Huang Y. et al. Spatial differences in seasonal variation of the upper-tropospheric jet stream in the Northern Hemisphere and its thermal dynamic mechanism // Theoretical and Applied Climatology. 2014. V. 117. P. 103–112.
  20. Harnik N., Galanti E., Martius O. et al. The anomalous merging of the African and North Atlantic jet streams during the Northern Hemisphere winter of 2010 // Journal of Climate. 2014. V. 27. P. 7319–7334.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025