بررسی دوره زندگی گرمایش ناگهانی پوشن‌سپهر نوع اصلی در نیمکره شمالی

جغرافیا و مخاطرات محیطی

مقاله 6، دوره 9، شماره 4 - شماره پیاپی 36، بهمن 1399، صفحه 107-122   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/geoeh.2021.67400.1001

نویسنده

محمد مرادی^*

دانشیار گروه هواشناسی همدیدی و دینامیکی پژوهشگاه هواشناسی، تهران، ایران

چکیده

در این پژوهش با استفاده از داده‌های باز تحلیلی MERR2، دوره زندگی گرمایش ناگهانی پوشن‌سپهر نوع اصلی در زمستان‌های نیمکره شمالی (از نوامبر تا مارس) در دوره آماری 2020-1979 بررسی شد. این بررسی بر اساس تغییرات میانگین مداری مؤلفه مداری باد در مدار 60 درجه شمالی و در تراز فشاری ده هکتوپاسکال انجام شده است و بر پایه آن، روز تولد، روز صفر و دوره‌های رشد، بلوغ، پیری و روز مرگ تعریف شده است. نتایج حاصل از بررسی میانگین مداری دما و مؤلفه مداری باد نشان داد که در این دوره آماری در نیمکره شمالی، 19 مورد گرمایش ناگهانی پوشن‌سپهر نوع اصلی رخ داده است. از بین موارد آشکار شده، بیشترین افزایش میانگین مداری دما به میزان 8/51 کلوین در دوره کوتاه یازده روزه به گرمایش ژانویه 2009 اختصاص دارد که در طول دوره آماری انتخابی در نیمکره شمالی تا کنون چنین افزایشی، ثبت نشده است. نتایج حاصل از تحلیل دوره زندگی گرمایش ناگهانی پوشن‌سپهرنوع اصلی نشان داد که کوتاه‌ترین و بلند‌ترین دوره رشد به ترتیب با 6 و 37 روز، در موردهای 6 ژانویه 2013 و 23 ژانویه 1987 ثبت شده است. بلند‌ترین دوره بلوغ با 17 روز تداوم، به گرمایش 23 ژانویه 1987 اختصاص دارد. بلند‌ترین دوره پیری در این دوره آماری نیز 26 روز است که به گرمایش 24 ژانویه 2009 مربوط می‌شود. کوتاه‌ترین و بلندترین طول دوره زندگی نیز در این دوره آماری به ترتیب به گرمایش 1 فوریه 2017 و 23 ژانویه 1987 اختصاص دارد. همچنین مشخص شد که در این دوره آماری به‌طور متوسط، دوره رشد 4/19، دوره بلوغ 3/4، دوره پیری 2/7 و طول دوره زندگی 9/30 روز است.

کلیدواژه‌ها

گرمایش ناگهانی پوشن‌سپهر نوع اصلی؛ چرخه زندگی؛ روز-صفر

مراجع

 ریوندی، امیر؛ محمدی‌ها، امیر؛ تقی‌زاده، احسان؛ 1393. تفسیر سرمای شدید زمستانی شرق ایران با استفاده از مؤلفه‌های استراتوسفری. شانزدهمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران. 23 تا 25 اردیبهشت 1393.

کرمی، خلیل؛ قادر، سرمد؛ موسوی، سید محمد؛ 1397. شناسایی حالت­های بازتاب، جذب و انتشار امواج راسبی انتشار یابنده بالاسو. مجله ژئوفیزیک ایران. شماره 2. صص 37-23.

مرادی، محمد؛ 1399. ارتباط گرمایش ناگهانی پوشن‌سپهر نوع اصلی با تغییرات تاوه قطبی در دوره آماری 2019-1979. مجله فیزیک زمین فضا. شماره 3. صص 620-603.

میررکنی، مجید؛ محب‌الحجه، علیرضا؛ احمدی‌گیوی، فرهنگ؛ 1392. نقش گردش‌های پوشن‌سپهر در بی‌هنجاری‌های اقلیمی زمستان‌های 1386 و 1388. مجله ژئوفیزیک. شماره 1. صص 104-86.

 

Ageyeva,VYu., Gruzdev, AN., Elokhov, AS., Mokhov, I.I. and Zueva, NE., 2017. Sudden Stratospheric Warmings: Statistical Character is tics and Influence on NO2 and O3 Total Contents. Atmospheric and Oceanic Physics, 53(5): 477–486.

Butler, AH. and Gerber, EP., 2018. Optimizing the definition of a sudden stratospheric warming. Journal of climate, 31: 2337–2344.

Butler, AH., Seidel, DJ., Hardiman, SC., Butchart, N., Birner, T. and Match, A., 2015. Defining sudden stratospheric warmings. American meteorological society, 96: 1913–1928.

Butler, AH., Sjoberg, JP., Seidel, DJ., and Rosenlof, KH., 2017. A sudden stratospheric warming compendium: Earth Syst. Sci. Data, 9: 63–76.

Charlton, A J. and Polvani, L., 2007. A new look at stratospheric sudden warmings. Part I. Climatology and modeling benchmarks. Journal of climate, 20: 449–469.

Choy, H., Kim, BM. and Choy, W., 2019. Type classification of sudden stratospheric warming based on pre- and postwarming periods. Journal of climate, 32: 2349-2367.

Cohen, J., and Jones,J., 2011.Tropospheric precursors and stratospheric warmings. Journal of climate, 24: 1780–1790.

Coy, L. and Pawson, S., 2019. The major stratospheric sudden warming of january2013. Analyses and forecasts in the GEOS-5 data assimilation system. https:// ntrs.nasa.gov/ search.jsp?R=20140012679 2019-12-07T17:27:26+00:00Z

Hengde, Z., Shouting, G. and Weisong, L., 2007. Study on two categories of sudden stratospheric warming. Acta meteorological sinica, 21: 450-464.

Kim, J., Son,SW., Gerber, EP. and Park, HS., 2017. Defining sudden stratospheric warming in climate models. Accounting for biases in model climatologies . Journal of climate, 30: 5529-5546.

Limpasuvan, V., Thompson, DWJ., Hartmann, D L., 2004. The life cycle of the northern hemisphere sudden stratospheric warmings. Journal of climate, 17:2584–2596. 

McInturff, RM.1978. Stratospheric warmings: Synoptic, dynamic and general-circulation aspects (Tech. Rep. No. 541, Ref. Publ. 1017).

Rao, J., Ren, R., Chen, HYuY., and Zhou, Y., 2018. The stratospheric sudden warming event in February 2018 and its prediction by a climate system model. Journal of geophysics research atmospheric, 123: 13332–13345.  

Suitland, Md. (available online at https:// ntrs.nasa.gov/ archive/ nasa/ casi.ntrs.nasa.gov/ 19780010687.pdf).

Tao, M., Konopka, P., Ploeger, F., Grooß, J.-U., Müller, R.,Volk, CM., Walker, KA. and Riese, M., 2015. Impact of the 2009 major sudden stratospheric warming on the composition of the stratosphere. Atmospheric chemistry and physics, 15: 8695–8715.

Vargin,PN. and Kiryushov, BM., 2019. Major Sudden Stratospheric Warming in the Arctic in February 2018 and Its Impacts on the Troposphere, Mesosphere, and Ozone Layer. Russian Meteorology and Hydrology, 44:112–123.

Yamazaki, Y., Matthias, V., Miyoshi, Y.,Stolle, C., Siddiqui, T., Kervalishvili, G. , Lastovicka, J., Kozubek, M., Ward, W., Themens, DR., Kirstoffffersen, S. and Alken, P., 2019. September 2019 Antarctic sudden stratospheric warming: quasi-6-day wave burst and ionospheric effects. Journal of geophysical research, Space physics, 123: 40