平たいら流りゅう层暴发性增ぞう温あつし

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平たいら流りゅう层暴发性增ぞう温あつし（Sudden Stratosphere Warming，SSW），或ある直ちょく译为平たいら流りゅう层突然しか变暖，是ぜ指ゆび极地平たいら流りゅう层温度おんど在ざい几天內快速そく升ます高だか几十じゅう度ど（最多さいた升ます高だか约 50°C（90°F））的てき一いち种天气現象げんしょう。[1]在ざい增ぞう温出ぬくいで现之前まえ，平たいら流りゅう层极地涡旋中なか的てき西にし风先减缓然しか后きさき逆ぎゃく转。平たいら流りゅう层暴发性增ぞう温ぬる在ざい北半球きたはんきゅう每ごと十じゅう年ねん大だい约发生せい 6 次じ，[2] 而在南半球みなみはんきゅう大だい约每 20-30 年ねん才ざい会かい发生一いち次じ[3]（迄まで今いま已やめ观察到两次[4]）。

研究けんきゅう历史[编辑]

1951年ねん，Richard Scherhag对平流りゅう层进行ぎょう了りょう第だい一いち次じ的てき连续测量，他た使用しよう无线电探空そら仪在ざい平たいら流りゅう层上うえ层（约40 km高度こうど处）获得了りょう可か靠もたれ的てき温度おんど读数，并于1952年ねん1月がつ27日にち第だい一次观察到平流层增温。在ざい这次发现后きさき，他た在ざい柏かしわ林りん自由じゆう大学だいがく组建了りょう一个专门研究平流层的气象团队，该团队多年来ねんらい持じ续使用しよう无线电探空そら仪和わ火箭かせん探さがせ空そら设备来らい绘制北半球きたはんきゅう平たいら流りゅう层温度おんど和わ位くらい势高度ど图。

1979年ねん卫星时代以来いらい，气象观测变得更さら加か频繁及方便びん。虽然卫星观测主要しゅよう用よう于对流层，但ただし是也これや同どう时记录了平たいら流りゅう层的数すう据すえ。如今，卫星和平わへい流りゅう层无线电探空そら仪都と被ひ用もちい来らい观测平たいら流りゅう层。

分ぶん类和描述[编辑]

SSW与あずか极涡分解ぶんかい密みつ切きり相しょう关。气象学がく家か通常つうじょう将はた涡旋分解ぶんかい分ぶん为三さん类：重大じゅうだい型がた、次じ要よう型がた和わ终结型がた。迄まで今こん为止，学術がくじゅつ界かい对SSW的てき分ぶん类還没ぼつ有ゆう一個得到广泛采用的标准定义。[2]然しか而，只ただ要よう极地平ちへい流りゅう层中的てき环流逆ぎゃく转，這些SSW定義ていぎ方法ほうほう的てき差さ异就顯あらわ得とく无关紧要。[5] 当とう冬季とうき极地平ちへい流りゅう层西风带反はん转为东风时，即そく会かい发生重大じゅうだい型がたSSW。在ざい极地轻微变暖时，温度おんど梯はしご度会わたらい反はん转，但ただし环流不ふ会かい，在ざい最さい后きさき的てき增ぞう温ゆたか过程中ちゅう，涡旋会かい分裂ぶんれつ并保持ほじ东风，直ちょく到いた接せっ下か来らい的てき北半球きたはんきゅう秋季しゅうき。[2]

有ゆう时还会かい有ゆう第だい四よん类，即そく加か拿大型がた增ぞう温あつし，其有独特どくとく的てき结构和わ演えんじ变过程ほど。

重じゅう大型おおがた[编辑]

重じゅう大型おおがた增ぞう温ゆたか通常つうじょう发生在ざい北きた纬60度ど的てき10 hPa高度こうど层，當とう西にし风反转为东风時じ，可か以观察到极涡完全かんぜん被ひ破やぶ坏，并且该極涡分裂ぶんれつ成なり小しょう的てき子こ極ごく涡，或ある从其在ざい极區上じょう的てき正常せいじょう位置いち移うつり位い。

根ね据すえ世界せかい气象组织大だい气科学かがく委い员会 (Mclnturff, 1978)定てい义：如果在ざい10 mb高度こうど层或以下いか，纬度平均へいきん温度おんど从60度ど纬度向こう极地升ます高だか，并且观察到相しょう关的环流逆ぎゃく转（即そく，60纬度向こう极地的てき盛行せいこう平均へいきん西にし风继指ゆび同一どういつ地区ちく的てき东风），則のり稱たたえ為重ためしげ大型おおがた的てき平たいら流りゅう层增温ゆたか。

次じ要よう型がた[编辑]

次じ要よう型がた增ぞう温ぬる与あずか重じゅう大型おおがた增ぞう温ゆたか相似そうじ，但ただし程度ていど不ふ那な么剧烈れつ，西にし风会减慢，但ただし不ふ会かい逆ぎゃく转。因よし此，不ふ会かい观察到涡旋的てき解体かいたい。

麦むぎ克かつ林はやし特とく夫おっと指出さしで：如果在ざい冬季とうき半球はんきゅう的てき任にん何なん区域くいき的てき任にん何なん平たいら流りゅう层水平上たいらかみ观察到显着的てき温度おんど升ます高だか（即そく，在ざい一周いっしゅう内ない至いたり少しょう升ます高だか25度ど或ある更さら少すくな），则称平たいら流りゅう层增温ゆたか是ぜ轻微的てき。极地涡旋没ぼつ有ゆう分解ぶんかい，由ゆかり西にし风向东风的てき反はん转幅度ど较小。

终结型がた[编辑]

平たいら流りゅう层的てき辐射循环意味いみ着ぎ在ざい冬季とうき平たいら流りゅう層そう的てき盛行せいこう風ふう为西风，在ざい夏季かき为东风（向こう西吹にしぶき的てき风）。在ざい这个过渡过程中ちゅう会かい发生最さい终型增ぞう温あつし，因いん此极地涡旋会かい改あらため变增温ゆたか的てき方向ほうこう，直ちょく到いた下しも一个冬天才会改变。这是因いん为平たいら流りゅう层本身ほんみ已やめ进入夏季かき东风阶段。

加か拿大型がた[编辑]

加か拿大型がた增ぞう温ゆたか发生在ざい北半球きたはんきゅう平たいら流りゅう层的初冬しょとう，通常つうじょう是ぜ从11月がつ中旬ちゅうじゅん到いた12月がつ初はつ。在ざい南半球みなみはんきゅう没ぼつ有ゆう对应的てき现象。

动力学がく[编辑]

在ざい一般いっぱん的てき北半球きたはんきゅう冬季とうき，会かい发生几次轻微的てき增ぞう温ゆたか事件じけん，其中大だい约每两年发生一いち次じ重大じゅうだい事件じけん。北半球きたはんきゅう发生重じゅう大平おおひら流りゅう层增温ゆたか的てき原因げんいん之の一是地形和海陆温度对比，这些因いん素もと也是产生对流层长罗斯贝波（波数はすう1或ある2）的てき原因げんいん。这些大だい气波可か以向上こうじょう传播到平たいら流りゅう层并在那な里さと消散しょうさん，使つかい得とく西にし风减速そく、北きた极增温ゆたか。[6]这就是ぜ仅在北半球きたはんきゅう观察到重大じゅうだい增ぞう温ゆたか的てき原因げんいん，不ふ过有两次例外れいがい。在ざい2002年ねん和わ2019年ねん，学者がくしゃ观察到南半球みなみはんきゅう也出现了重大じゅうだい增ぞう温ゆたか事件じけん。[7][8][9]这些事件じけん的てき原因げんいん尚ひさし不完全ふかんぜん清楚せいそ。

增ぞう温ゆたか初期しょき，对流层中会かい出で现一个阻塞型がた环流模も式しき。这种阻塞模も式しき导致带状波数はすう为 1 和わ/或ある 2 的てき罗斯比ひ波なみ增强ぞうきょう到いた异常大だい的てき幅はば度ど。不断ふだん增ぞう长的波は动传播到平たいら流りゅう层并使し西にし风平均へいきん纬向风减速そく。因よし此极夜喷流减弱，同どう时被不断ふだん增强ぞうきょう的てき行ぎょう星ほし波は扭曲。因よし为波幅はば随ずい着ぎ密度みつど的てき降くだ低てい而增加ぞうか，所以ゆえん这种向こう东的加速かそく过程到いた了りょう一定高度层上就会失效。如果波は动足够强，平均へいきん纬向流りゅう可能かのう会かい被ひ充分じゅうぶん减速，致使冬季とうき西にし风带反はん转为东风。此时行ぎょう星ほし波は可能かのう不ふ再さい穿ほじ透とおる平たいら流りゅう层[10]）。由よし此，能のう量的りょうてき进一步向上传输被完全阻止，极快的てき东风加速かそく和わ极地增ぞう温ゆたか只ただ能のう发生在ざい这个临界高度こうど，然しか后きさき必须向むこう下か移うつり动，直ちょく到いた增ぞう温和おんわ纬向风逆转最终影响整个极地平ちへい流りゅう层。行くだり星ほし波は的てき向上こうじょう传播及其与平よへい流りゅう层平均へいきん流りゅう的てき相互そうご作用さよう传统上じょう是ぜ通どおり过所谓的埃ほこり利り亚森-鲍姆通どおり量りょう来らい诊断的てき。[11][12]

突然とつぜん的てき平たいら流りゅう层增温和おんわ准じゅん两年振ふ荡QBO之の间存在そんざい联系：如果 QBO 处于其东相しょう，大だい气波导会以这样一种方式进行调整，即そく向上こうじょう传播的てき罗斯贝波聚焦在ざい极涡上うえ，从而加か强きょう它们与平均へいきん流りゅう的てき交互こうご作用さよう。因よし此，如果根ね据すえ QBO 阶段（东风或ある西にし风）对这些事さじ件けん进行分ぶん组，则平流りゅう层突然しか增ぞう温ゆたか的てき频率之の间存在そんざい统计学がく上じょう的てき显着不ふ平衡へいこう。

天てん气影响[编辑]

虽然平たいら流りゅう层暴发性增ぞう温ぬる主要しゅよう是ぜ由よし从低层大气向上こうじょう传播的てき行ぎょう星ほし尺度しゃくど波は推动的てき，但ただし也会对地表ひょう天てん气产生せい后きさき续的回かい归效应。在ざい平たいら流りゅう层暴发性增ぞう温ゆたか之の后きさき，高空こうくう西にし风逆转并被ひ东风取代だい。东风向こう下した穿ほじ过大气层，通常つうじょう导致对流层西风减弱じゃく，导致北欧ほくおう气温急きゅう剧下降かこう。[13]整せい个过程ほど可能かのう需要じゅよう几天到いた几周的てき时间。[1]

参まいり见[编辑]

参考さんこう文献ぶんけん[编辑]

  1. ^ 1.0 1.1 Sudden Stratospheric Warming. Met Office. [2022-04-28]. （原始げんし内容ないよう存そん档于2015-01-03） （英えい语）.  引证错误：带有name属性ぞくせい“Met Office”的てき<ref>标签用よう不同ふどう内容ないよう定てい义了多た次つぎ
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 Butler, Amy H.; Sjoberg, Jeremiah P.; Seidel, Dian J.; Rosenlof, Karen H. A sudden stratospheric warming compendium. Earth System Science Data. 9 February 2017, 9 (1): 63–76. Bibcode:2017ESSD....9...63B. doi:10.5194/essd-9-63-2017. 
  3. ^ Jucker, Martin; Reichler, Thomas; Waugh, Darryn. How frequent are Antarctic sudden stratospheric warmings in present and future climate?. Geophysical Research Letters. 2021, 48 (11). Bibcode:2021GeoRL..4893215J. doi:10.1029/2021GL093215. 
  4. ^ Shen, Xiaocen; Wang, Lin; Osprey, Scott. The Southern Hemisphere sudden stratospheric warming of September 2019. Science Bulletin. 2020, 65 (21): 1800–1802. Bibcode:2020SciBu..65.1800S. doi:10.1016/j.scib.2020.06.028. 
  5. ^ Palmeiro, Froila M; Barriopedro, David; Garcia-Herrera, Ricardo; Calvo, Natalia. Comparing Sudden Stratospheric Warming Definitions in Reanalysis Data (PDF). Journal of Climate. 2015, 28 (17): 6823–6840 [2022-04-28]. Bibcode:2015JCli...28.6823P. doi:10.1175/JCLI-D-15-0004.1. （原始げんし内容ないよう (PDF)存そん档于2020-10-30）. 
  6. ^ Eliassen, A; Palm, T. On the transfer of energy in stationary mountain waves. Geofysiske Publikasjoner. 1960, 22: 1023. 
  7. ^ Varotsos, C. The southern hemisphere ozone hole split in 2002. Environmental Science and Pollution Research. 2002, 9 (6): 375–376. PMID 12515343. doi:10.1007/BF02987584. 
  8. ^ Manney, Gloria L.; Sabutis, Joseph L.; Allen, Douglas R.; Lahoz, William A.; Scaife, Adam A.; Randall, Cora E.; Pawson, Steven; Naujokat, Barbara; Swinbank, Richard. Simulations of Dynamics and Transport during the September 2002 Antarctic Major Warming. Journal of the Atmospheric Sciences. 2005, 62 (3): 690. Bibcode:2005JAtS...62..690M. doi:10.1175/JAS-3313.1. 
  9. ^ Lewis, Dyani. Rare warming over Antarctica reveals power of stratospheric models. Nature. 2019, 574 (7777): 160–161. Bibcode:2019Natur.574..160L. PMID 31595070. doi:10.1038/d41586-019-02985-8. 
  10. ^ Charney, J. G.; Drazin, P. G. Propagation of planetary-scale disturbances from the lower into the upper atmosphere. Journal of Geophysical Research. 1961, 66 (1): 83–109. Bibcode:1961JGR....66...83C. doi:10.1029/JZ066i001p00083. 
  11. ^ Andrews, D.G.; McIntyre, M.E. Planetary waves in horizontal and vertical shear: the generalized Eliassen-Palm relation and the mean zonal acceleration. Journal of the Atmospheric Sciences. 1976, 33 (11): 2031–2048 [2022-04-28]. Bibcode:1976JAtS...33.2031A. doi:10.1175/1520-0469(1976)033<2031:PWIHAV>2.0.CO;2. （原始げんし内容ないよう存そん档于2022-03-07）. 
  12. ^ Jucker, Martin. Scaling of Eliassen-Palm flux vectors. Atmospheric Science Letters. 2021, 22 (4). doi:10.1002/asl.1020. 
  13. ^ King, A.D.; Butler, A.H.; Jucker, M.; Earl, N.O.; Rudeva, I. Observed Relationships Between Sudden Stratospheric Warmings and European Climate Extremes. Journal of Geophysical Research: Atmospheres. 2019, 124 (24): 13943–13961. Bibcode:2019JGRD..12413943K. doi:10.1029/2019JD030480. 

其他资料[编辑]

外部がいぶ链接[编辑]

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