ПОЛЯРНАЯ АТМОСФЕРА РЕЖИМНЫЕ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ АРКТИКА

ПОЛЯРНАЯ АТМОСФЕРА РЕЖИМНЫЕ И КЛИМАТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

АРКТИКА. ГРАНИЦЫ The southern limit of the arctic region is commonly placed at the Arctic Circle (latitude 66 degrees, 32 minutes North). The Arctic Circle is an imaginary line that marks the latitude above which the sun does not set on the day of the summer solstice (usually 21 June) and does not rise on the day of the winter solstice (usually 21 December). North of this latitude, periods of continuous daylight or night last up to six months at the North Pole. Arctic region is: • The area north of the treeline (the northern limit of upright tree growth) • Locations in high latitudes where the average daily summer temperature does not rise above 10 degrees Celsius

Сеть станций Климатически однородные районы: 1 – Атлантический (Atlantic), 2 – Североевропейский (North-European), 3 – Западносибирский (West Siberian), 4 – Восточносибирский (East-Siberian), 5 – Чукотский (Chucotka), 6 – Аляскинский (Alaskian), 7 – Канадский (Canadian) Основной метод получения пространственно осредненных аномалий – метод оптимальной интерполяции и оптимального осреднения. Аномалии температуры брались относительно нормы 1961 -1990 гг.

Основные климатообразующие факторы • • • солнечная радиация подстилающая поверхность атмосферная циркуляция

Климатоформирующие барические системы • • • Aleutian Low (алеутская депрессия) This semipermanent low pressure center is located near the Aleutian Islands. Most intense in winter, the Aleutian Low is characterized by many strong cyclones. Traveling cyclones formed in the subpolar latitudes in the North Pacific usually slow down and reach maximum intensity in the area of the Aleutian Low. Icelandic Low (исландский минимум) This low pressure center is located near Iceland, usually between Iceland southern Greenland. Most intense during winter, in summer, it weakens and splits into two centers, one near Davis Strait and the other west of Iceland. Like its counterpart the Aleutian Low, it reflects the high frequency of cyclones and the tendency for these systems to be strong. In general, migratory lows slow down and intensify in the vicinity of the Icelandic Low. Siberian High (сибирский антициклон) The Siberian High is an intense, cold anticyclone that forms over eastern Siberia in winter. Prevailing from late November to early March, it is associated with frequent cold air outbreaks over east Asia. Beaufort High The Beaufort High is a high pressure center or ridge over the Beaufort Sea present mainly in winter. North American High The North American High is a relatively weak area of high pressure that covers most of North America during winter. This pressure system tends to be centered over the Yukon, but is not as well-defined as its continental counterpart, the Siberian High.

Исландский и алеутский минимумы (депрессии)

Барическое поле 28 августа 1980

ПОВТОРЯЕМОСТЬ ЦИКЛОНОВ В АРКТИКЕ На рубеже 1980 – 1990 -х годов произошло изменение характера макроциркуляционных процессов: ТЕНДЕНЦИЯ МНОГОЛЕТНЕГО УВЕЛИЧЕНИЯ циклоничности сменилась на ТЕНДЕНЦИЮ ЕЕ УМЕНЬШЕНИЯ (Дмитриев А. А. О причинах возникновения природного феномена в Арктике летом 2007 г. – Проблемы Арктики и Антарктики, № 77, 2007, с. 115 -127. Дополнено данными до 2010 г. )

СРЕДНЯЯ СКОРОСТЬ ВЕТРА В ЯНВАРЕ И ИЮЛЕ, М/С

Annual variation of mean total (A) and low (B) cloudiness, tenths at (1) Amderma; (2) Golomyanny and Domashny Islands; (3) Dixon Island; (4) Kotelny Island; and (5) Uelen.

ПРОСТРАНСТВЕННОЕ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЩЕЙ ОБЛАЧНОСТИ В ИЮЛЕ И ЯНВАРЕ, БАЛЛЫ

РАДИАЦИОННЫЙ БАЛАНС Q = S′+ D B = Q × (1 – A) – E E = Eп – δ × Еа где Q – суммарная радиация А – альбедо подстилающей поверхности; Е – эффективное излучение поверхности; S′ = S × sinh☼ – прямая радиация на горизонтальную поверхность при высоте Солнца h☼; Eп – собственное излучение подстилающей поверхности; Еа – противоизлучение атмосферы; δ – поглощательная способность подстилающей поверхности.

Месячные суммы прямой (1), суммарной (2), рассеянной (3), поглощенной (4) радиации и радиационного баланса (5) на 80° с. ш.

Радиационный баланс (B, МДж/м 2) за год.

Годовой ход температуры воздуха: 1 – среднемесячная; 2 – среднемесячная минимальная; 3 – среднемесячная максимальная

Среднемесячная температура воздуха в январе и июле

МНОГОЛЕТНИЙ ХОД АНОМАЛИЙ СРЕДНЕГОДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА: 1 – 0 -90°с. ш. , 2 – 60 -85° с. ш. • Степень связи между изменениями температуры над СПО и северным полушарием в целом за весь период наблюдений с 1900 г. статистически значима на 5% уровне значимости. Коэффициент корреляции в целом за более чем столетие составляет 0, 68. В периоды роста температур он еще выше: 0, 73 за период 19011940 гг. и 0, 79 за период 1965 -2010 гг. • В период понижения температуры в СПО (1941 -1964 гг. ) коэффициент корреляции уменьшился до величины 0, 41. • В зоне севернее 70° с. ш. , изменения температуры также статистически значимо на 5% уровне связаны с изменениями температуры в северном полушарии. Лишь в период понижения температуры в 1940 -60 е годы степень связи была статистически незначимой – коэффициент корреляции равен 0, 23

МЕЖГОДОВОЙ ХОД АНОМАЛИЙ СРЕДНЕГОДОВОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА В РАЙОНАХ АРКТИЧЕСКИХ МОРЕЙ И НАД СУШЕЙ В ШИРОТНОЙ ЗОНЕ 70 -85° с. ш. • За период 1981 -2010 гг. повышение среднегодовой температуры воздуха было статистически значимым на 5% уровне над всеми районами арктических морей • Наибольшее линейное увеличение температуры произошло над северной частью Канадского Арктического архипелага и районом моря Бофорта – 2, 4 и 2, 8 °С за 30 лет соответственно

Годовой ход количества осадков: 1 – твердые; 2 – жидкие и смешанные; 3 – общее количество

Годовой ход высоты снежного покрова на дрейфующих станциях

ТОЛЩИНА СНЕЖНОГО ПОКРОВА, СМ

ЧИСЛО ДНЕЙ СО СНЕЖНЫМ ПОКРОВОМ В АРКТИЧЕСКОМ БАССЕЙНЕ Александров Е. И. , Брязгин Н. Н. , Дементьев А. А. , Радионов В. Ф. Метеорологический режим Арктического бассейна (по данным дрейфующих станций). Т. II. Климат приледного слоя атмосферы Арктического бассейна. СПб. : Гидрометеоиздат, 2004. 144 с.

МНОГОЛЕТНЯЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ СУММ ОСАДКОВ ЗА ХОЛОДНЫЙ ПЕРИОД (ОКТЯБРЬ-МАЙ) В ШИРОТНОЙ ЗОНЕ 70 -85° С. Ш. • Наибольшая межгодовая изменчивость осадков наблюдается в районе северной части Гренландского и Норвежского морей • Общим фоном за весь период 1981 -2010 гг. является тенденция к увеличению твердых осадков в районах арктических морей и во всей широтной зоне 70 -85° с. ш. за исключением Чукотского и Бофорта морей • Статистически значимое увеличение твердых осадков в 1981 -2010 гг. отмечается только в районе Карского моря и в Арктическом бассейне

МНОГОЛЕТНЯЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ВЫСОТЫ СНЕЖНОГО ПОКРОВА В ШИРОТНОЙ ЗОНЕ 70 -85° С. Ш. • Только в морях тихоокеанского сектора (Чукотском и Бофорта) и в канадском секторе наблюдался отрицательный тренд. Над акваториями других морей и в Арктическом бассейне высота снежного покрова увеличивалась. • Отличия в тенденциях изменений количества выпадающих твердых осадков и высоты снежного покрова за последнее тридцатилетие в западной и восточной частях «морской» Арктики связаны с изменением характера синоптических процессов в арктической атмосфере: большую часть года восточный регион Арктики последнее двадцатилетие находился, преимущественно, под влиянием развитого арктического антициклона. Это и привело к уменьшению количества осадков и, соответственно, уменьшению высоты снежного покрова (Дмитриев А. А. О причинах возникновения природного феномена в Арктике летом 2007 г. – Проблемы Арктики и Антарктики, № 77, 2007, с. 115 -127. Дополнено данными до 2010 г. ) • В целом во всей широтной зоне к северу от 70° с. ш. наблюдалось небольшое увеличение толщины снежного покрова со скоростью около 0, 5 см/10 лет

МНОГОЛЕТНЯЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ЧИСЛА ДНЕЙ СО СНЕЖНЫМ ПОКРОВОМ В ШИРОТНОЙ ЗОНЕ 70 -85° с. ш. И В ОКОЛОПОЛЮСНОМ РАЙОНЕ • В целом за период 1981 -2010 гг. почти для всех районов тренд сокращения периода со снежным покровом был статистически значим на 5% уровне значимости. • Наибольшее сокращение продолжительности залегания снежного покрова произошло в тихоокеанском секторе в районах морей Чукотского и Бофорта (15 -18 дней за 30 лет). В районах Баренцева и Карского морей продолжительность уменьшилась на 15 дней. • Наименьшими были изменения в продолжительности залегания снежного покрова в районе моря Лаптевых.

ВЫВОДЫ • В целом для периода 1981 -2010 гг. в высоких широтах северного полушария был характерен рост среднегодовой температуры воздуха. Самые большие изменения температуры наблюдались в канадском, атлантическом секторах и центральной части Арктического бассейна. • На фоне возрастания температуры отчетливо проявилась тенденция увеличения количества твердых осадков и уменьшения жидких при неизменности годовой суммы осадков в зоне 70 -85° с. ш. Как следствие, наблюдалось незначительное увеличение толщины снега в арктической зоне к северу от 70° с. ш. в целом. Но при этом в течение последних 30 лет в тихоокеанском секторе – Чукотском море, море Бофорта и на севере Канадского архипелага – толщина снежного покрова в период его максимального снегонакопления уменьшалась, наиболее вероятно, из-за изменений характера макроциркуляционных процессов в конце 1980 -х – начале 1990 -х годов. • В продолжительности залегания снежного покрова в зоне севернее 70° с. ш. наблюдалась общая тенденция к сокращению числа дней с устойчивым снежным покровом за счет более позднего установления и более раннего схода. В среднем по широтной зоне 70 -85° с. ш. это уменьшение составило около 12 дней за 30 лет.