XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

В настоящее время научное исследование Арктики является одной из первостепенно важных задач, во многом из-за экономического потенциала данного региона. На шельфах северных берегов РФ находится большое количество природных ресурсов. Не стоит забывать и о погодообразующем факторе Арктики[1]. В Арктике находится один из центров действия атмосферы, который влияет на систему циркуляции воздуха в северном полушарии и на дрейф ледников. В данном докладе представлен результат анализа многолетних наблюдений за ветровым режимом в данном регионе.

Всего существует два основных типа дрейфа льда в Арктике: трансарктический дрейф и барический дрейф. В большинстве своем они формируются под влиянием ветрового режима, который в свою очередь изменяется с изменением поля давления. Рассматривая ветровой режим и его изменения, мы можем больше узнать об изменении климата.

В качестве исходных данных для анализа ветрового режима были использованы данные с 31-й полярной станции, дрейфовавших в период с 1937 по 1993 года. По метеорологическим данным, измеренным полярниками, были построены розы ветров. На рисунке 1предствален ветровой режим в период 1970х-1980х гг.

Как видно, розы ветров вплоть до конца 70-х годов имеют форму «бабочек» с несимметричными крыльями, такая форма обуславливается отсутствием ветров северо-восточного и юго-западного направлений. В конце 70-х - начале 80-х гг. ветровой режим изменяется, начинают появляться ветра северо-восточного и юго-западного направлений. Момент смены ветрового режима можно отчетливо проследить при анализе данных со станции 22 - рисунок 2. Станция дрейфовала в период с 1973 по 1983 год. Вид розы ветров изменился в 1979-1980 гг.

Причина смены ветрового режима, а, следовательно, циркуляции атмосферы, может быть связана с динамикой глобального озона. Структура озоносферы характеризуется наличием в северном полушарии двух климатических очагов максимальных значений общего содержания озона(ОСО): в Канаде и Восточной Сибири. Согласно современным данным, истощение озонового слоя происходит с 80-х гг.ХХ в., причины этого процесса до сих пор не известны. В отдельные месяцы фиксируется уменьшение общего содержания озона на 20-30 %[2].В отличие от Антарктиды, где образование озоновой дыры, т.е.области, внутри которой содержание озона находится ниже отметки в 220 единиц Добсона, -наблюдается регулярно каждую весну, в Арктике образование такой дыры - редкость. Однако ,деградация ОСОнад Северным полушарием происходит быстрее, чем над Южным.

Изменение ветрового режима вследствие влияния ОСО может происходить следующим образом. Увеличение общего содержания озона вызывает уменьшение потока УФ-лучей, достигающих земной поверхности, температура воздуха уменьшается, а давление увеличивается. Отрицательная аномалия ОСО способствует нагреву воздуха, в результате чего давление падает, что влияет на циркуляцию воздушных масс.

Принимая это во внимание, была рассмотрена динамика общего содержания озона по картам состояния озонового слоя в Северном полушарии в полярных координатах[3]за двадцатилетний период 1970-1990 гг: 10 лет до момента смены ветрового режима, 10 лет после. Карты позволяют визуально анализировать пространственное распределение ОСО, оценить площадь аномалий ОСО, длительность существования озоновой дыры. На рисунке 3 представлены типичные распределения ОСО, на рисунке 4 –отклонения ОСО от климатической нормы среднего уровня.

Анализ карт распределения ОСО позволил сделать следующие выводы.

До 1975 г. аномалий ОСО в высоких широтах Северного полушария практически не наблюдается. Начиная с 1978 г. распределение ОСО становится существенно неоднородным: появляются как положительные аномалии ОСО, так и отрицательные. В 1979 - 1980 гг. происходит увеличение ОСО в районах Восточно-Сибирского моря и моря Лаптевых, наблюдается ОСО порядка 450-500 ед.Д. В 1980 и 1981 году наблюдается существенное увеличение ОСО вплоть до значения 550 ед.Д. Над Гренландией и прилегающей областью Северного Ледовитого океана в это время значения ОСО опускаются до уровня менее 300 ед.Д.Площадь аномалий разных знаков - порядка +10, +30 для положительных, -10,-20 для отрицательных, - наибольшая в 1980 г., они занимают большую часть широтного пояса выше 60 с.ш.

Такая отчетливая пространственная неоднородность в распределении ОСО в период конца 70-х – начала 80-х годов прошлого века должна была привести к сильной неравномерности поступления УФ-радиации, что обусловило неравномерность в прогреве воздуха, формировании тропосферных очагов холода и тепла, влияющих на локализацию и интенсивность центров действия атмосферы. Интенсификация циркуляционных процессов спровоцировала появление ветров всех направлений, что отражают розы ветров, начиная с 1979 г.

Список литературы

1.Угрюмов А. И., Коровин В. П.. На льдине к Северному полюсу. История полярных дрейфующих станций. СПб: Гидрометеоиздат. 2004.

2.В. Б. Кашкин, Т. В. Рублева, А. В. Осипов, С. А. Селиверстов.Феномен изменчивости озонового слоя в полярной области // Решетневские чтения. – 2010. – Т. 1. – С. 194-195.

3.Канадский сайт изменения климата: [Электронный ресурс]. URL:https://www.canada.ca/en/environment-climate-change.html (дата обращения 14.01.2024).