Известия РАН. Физика атмосферы и океана, 2023, T. 59, № 4, стр. 398-406

Изменения связанного с атмосферными циклонами приземного ветра во внетропических широтах Северного полушария в последние десятилетия

М. Г. Акперов a*, И. И. Мохов ab

a Институт физики атмосферы им. А.М. Обухова РАН
119017 Москва, Пыжевский пер., д. 3, Россия

b Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова
119992 Москва, Ленинские горы, д. 1, Россия

* E-mail: aseid@ifaran.ru

Поступила в редакцию 14.03.2023
После доработки 21.04.2023
Принята к публикации 26.04.2023

Аннотация

Получены количественные оценки сезонных и региональных особенностей, а также изменений циклонической активности в атмосфере Северного полушария с определением вклада внетропических циклонов в формирование соответствующих особенностей и изменений приземного ветра с использованием данных реанализа ERA5 для последних десятилетий (1979–2021 гг.). Согласно полученным оценкам вклад внетропических циклонов в формирование скорости ветра в областях их высокой повторяемости достигает 60% зимой и 50% летом. При этом наиболее сильный вклад связан с интенсивными циклонами (с интенсивностью более 15 гПа) – около 60% зимой, а летом – около 25%.

Ключевые слова: внетропические атмосферные циклоны, приземный ветер, Северное полушарие, данные реанализа, тренды

Список литературы

  1. Акперов М.Г., Мохов И.И., Дембицкая М.А., Парфенова М.Р., Ринке А. Особенности температурной стратификации и ее изменений в тропосфере арктических широт по данным реанализа и модельным расчетам // Метеорология и гидрология. 2019. № 2. С. 19–27.

  2. Акперов М.Г., Бардин М.Ю., Володин Е.М., Голицын Г.С., Мохов И.И. Функции распределения вероятностей циклонов и антициклонов по данным реанализа и модели климата ИВМ РАН // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2007. Т. 43. № 6. С. 764–772.

  3. Акперов М.Г., Елисеев А.В., Мохов И.И., Семенов В.А., Парфенова М.Р., Кениг Т. Потенциал ветровой энергетики в арктических и субарктических широтах и его изменение в XXI в. по расчетам с использованием региональной климатической модели // Метеорология и гидрология, 2022. № 6. С. 18–29.

  4. Акперов М.Г., Мохов И.И. Оценки чувствительности циклонической активности в тропосфере внетропических широт к изменению температурного режима // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2013. Т. 49. № 2. С. 129–136.

  5. Акперов М.Г., Мохов И.И. Сравнительный анализ методов идентификации внетропических циклонов // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2010. Т. 46. № 5. С. 620–637.

  6. Бардин М.Ю., Полонский А.Б. Североатлантическое колебание и синоптическая изменчивость в Европейско-Атлантическом регионе в зимний период // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 2. С. 3–13.

  7. Голицын Г.С., Мохов И.И., Акперов М.Г., Бардин М.Ю. Функции распределения вероятности для циклонов и антициклонов в период 1952–2000 гг.: инструмент для определения изменений глобального климата // Докл. РАН. 2007. Т. 413. № 2. С. 254–256.

  8. Интенсивные атмосферные вихри и их динамика. / Под ред. И.И. Мохова, М.В. Курганского, О.Г. Чхетиани. М.: ГЕОС., 2018. 482 с.

  9. Мохов И.И. Изменения климата: причины, риски, последствия, проблемы адаптации и регулирования // Вестник РАН. 2022. Т. 92. № 1. С. 3–14.

  10. Мохов И.И., Акперов М.Г. Вертикальный температурный градиент в тропосфере и его связь с приповерхностной температурой по данным реанализа // Изв. РAH. Физикa aтмocфepы и oкeaнa. 2006. Т. 42. № 4. С. 467–475.

  11. Мохов И.И. Сезонные особенности изменений повторяемости экстремальных погодно-климатических явлений в российских регионах в последние десятилетия // Метеорология и гидрология. 2023 (в печати).

  12. Мохов И.И., Чернокульский А.В., Акперов М.Г., Дюфрен Ж.-Л., Трет Э.Ле. Изменения характеристик циклонической активности и облачности в атмосфере внетропических широт северного полушария по модельным расчетам в сопоставлении с данными реанализа и спутниковыми данными // Докл. РАН. 2009. Т. 424. № 3. С. 393–397.

  13. Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайруллин Р.Р. Влияние глобальных климатических изменений на вихревую активность в атмосфере // Изв. РАН. Физика атмосферы и океана. 1992а. Т. 28. № 1. С. 11–26.

  14. Мохов И.И., Мохов О.И., Петухов В.К., Хайруллин Р.Р. О влиянии облачности на вихревую активность атмосферы при изменениях климата // Метеорология и гидрология. 1992б. № 1. С. 5–11.

  15. Третий оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. СПб.: Наукоемкие технологии. 2022. 676 с.

  16. Чернокульский А.В., Елисеев А.В., Козлов Ф А. и др. Опасные атмосферные явления конвективного характера в России: наблюдаемые изменения по различным данным // Метеорология и гидрология. 2022. № 5. С. 27–41.

  17. Akperov M., Rinke A., Mokhov I.I. et al. Future projections of cyclone activity in the Arctic for the 21st century from regional climate models (Arctic-CORDEX) // Glob. Planet. Change. 2019. V. 182. P. 103005

  18. Akperov M., Semenov V., Mokhov I., Dorn W. and Rinke A. (2020) Impact of Atlantic water inflow on winter cyclone activity in the Barents Sea: Insights from coupled regional climate model simulations // Environ. Res. Lett. https://doi.org/10.1088/1748-9326/ab6399

  19. Chernokulsky A.V. et al. Recent variations of cloudiness over Russia from surface daytime observations // Environ. Res. Lett. 2011. V. 6. 035202.

  20. Chernokulsky A., Kozlov F., Zolina O. et al. Observed changes in convective and stratiform precipitation in Northern Eurasia over the last five decades // Environ. Res. Lett. 2019. V. 14. 045001–17.

  21. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Working Group I contribution to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change / V. Masson-Delmotte et al. (eds.). Cambridge Univ. Press., 2021.

  22. Gulev S.K., Zolina O., Grigoriev S. Extratropical cyclone variability in the Northern Hemisphere winter from the NCEP/NCAR reanalysis data // Clim. Dyn. 2001. V. 17. № 10. P. 795–809.

  23. Hersbach H.B. et al. The ERA5 global reanalysis // Q. J. R. Meteorol. Soc. 2020. V. 146. P. 1999–2049.

  24. Neu U., Akperov M.G., Benestad R., Blender R., Caballero R., Cocozza A., Dacre H., Feng Y., Grieger J., Gulev S., Hanley J., Hewson T., Hodges K., Inatsu M., Keay K., Kew S.F., Kindem I., Leckebusch G.C., Liberato M., Lionello P., Mokhov I.I., Pinto J.G., Raible C.C., Reale M., Rudeva I., Schuster M., Simmonds I., Sinclair M., Sprenger M., Tilinina N.D., Trigo I.F., Ulbrich S., Ulbrich U., Wang X.L., Wernli H., Xia L. IMILAST – a community effort to intercompare cyclone detection and tracking algorithms: quantifying method-related uncertainties // Bull. Amer. Meteorol. Soc. 2013. V. 94(4). P. 529–547.

  25. Simmonds I., Keay K. Extraordinary September Arctic sea ice reductions and their relationships with storm behavior over 1979–2008 // Geophys. Res. Lett. 2009. V. 36. L19715. https://doi.org/10.1029/2009GL039810

  26. Sun B. et al. Recent changes in cloud type frequency and inferred increases in convection over the United States and the Former USRR // J. Climate. 2001. V. 14. P. 1864–1880.

  27. Ulbrich U., Leckebusch G.C., Grieger J., Schuster M., Akperov M., Bardin M.Yu., Feng Y., Gulev S., Inatsu M., Keay K., Kew S.F., Liberato M.L.R., Lionello P., Mokhov I.I., Neu U., Pinto J.G., Raible C.C., Reale M., Rudeva I., Simmonds I., Tilinina N.D., Trigo I.F., Ulbrich S., Wang X.L., Wernli H. and the IMILAST team. Are Greenhouse Gas Signals of Northern Hemisphere winter extra-tropical cyclone activity dependent on the identification and tracking algorithm? // Meteorologische Zeitschrift. 2013. V. 22. № 1. P. 61–68.

Дополнительные материалы отсутствуют.