04 март 2021
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Сложен феномен на полярния вихър се изяснява от сателита Aeolus

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 08 февруари 2021 в 09:33 13660
Кредит: University of Bath/C.Wright

Макар у нас засега тази зима да е мека, този сезон полярният вихър изпраща екстремни ледени вълни арктическото време в други части на Северното полукълбо като североизточната част на САЩ. За да се изясни този сложен феномен, учените използват информация за вятъра от сателита Aeolus на Европейската космическа агенция ESA.

Полярният вихър е огромна маса хладен въздух високо над Северния полюс в полярната стратосфера. Той е заобиколен от силна въздушна струя, въртяща се обратно на часовниковата стрелка по границата на вихъра. Вихърът обикновено е много по-силен през зимата, задържайки  студения въздух в Арктика.

Понякога обаче вихърът може да отслабне, да се изкриви или дори да се раздели на две и да се извие по-на юг, като прониква по-надолу в тропосферата, потенциално донасяйки необичайно студено време и сняг в по-ниските географски ширини.

Полярен вихър декември 2020 г. февруари 2021 г.

Въз основа на данни от мисията на ESA, изследваща ветровете, Aeolus, изображението показва как се е променял полярният вихър в долната стратосфера между 1 декември 2020 г. и 1 февруари 2021 г. Първите няколко графики в началото на декември показват вихъра в сравнително нормално състояние, но в средата на декември се появяват ветрове в сините петна и вятърът продължава на запад спрямо нормалните условия. Кредит: University of Bath/C.Wright

Метеорологичното събитие, което може да наруши полярния вихър, е т. нар. „внезапно затопляне в стратосферата“, което се случва през последния месец. Внезапни стратосферни затопляния се случват до известна степен на всеки две години, но настоящото събитие е категоризирано като сериозно и е по-рядко.

Такива драматични събития карат силния вятър около границата на полярния вихър да отслабне или да се обърне, което води до повишаване на температурата на полярната стратосфера бързо с до 50° C в продължение на няколко дни.

Тъй като тези събития могат да предизвикат екстремно време в Европа и Северна Америка, те представляват научен и практически интерес. Но участващите процеси не са напълно разбрани и доскоро имаше големи технически предизвикателства при измерването на вятъра от космоса, което е необходимо за измерване и наблюдение на такова мащабно събитие.

Промяна на полярния вихър

Анимацията използва данни от спътника Aeolus, който измерва вятъра и показва как се е променил полярният вихър в долната стратосфера между 1 декември 2020 г. и 1 февруари 2021 г. Първите няколко графики в началото на декември показват вихъра в сравнително нормално състояние, но в средата на декември се появяват ветрове в сините петна и вятърът продължава на запад спрямо нормалните условия. Учените използват информация за вятъра от Aeolus, за да хвърлят повече светлина върху това сложно явление, което може да наруши времето в по-ниските ширини. Кредит: University of Bath/C.Wright 

За щастие сега учените разполагат със сателита Aeolus на ESA, за да разберат повече защо и как полярният вихър е изтласкан от равновесие.

Aeolus е първият спътник на орбита, който директно профилира земните ветрове от космоса.

Той работи чрез излъчване на къси, мощни импулси на ултравиолетова светлина от лазер и измерва доплеровото изместване от нищожното количество светлина, което се разсейва обратно към инструмента от молекули и частици, за да предостави профилите на хоризонталната скорост на глобалните ветрове най-вече в посока изток-запад в най-ниските 26 км от атмосферата.

Въпреки че Aeolus измерва само вятъра в долната част на атмосферата, долната част на потоците от настоящия стратосферен полярен вихър  оставя следи в данните на спътника.

„Промените във структурата на вятъра при внезапно затопляне на стратосферата никога преди не са били наблюдавани директно в глобален мащаб. Досега нашето разбиране за тези промени е разработено с помощта на точкови измервания, измервания по протежение на траекториите на самолетни полети, с помощта на температурни наблюдения и главно компютърни модели и асимилативни анализи", отбелязва Корвин Райт (Corwin Wright), научен сътрудник на Кралското общество от Университета в Бат, Великобритания.

„Но вече можем да използваме новите измервания от Aeolus, първият спътник, способен да наблюдава ветровете директно в горната тропосфера и долната стратосфера, за да изследваме този процес наблюдателно по време на настоящото голямо събитие.“

Еолова мисия

Мисията Aeolus не само е създадена, за да подобри информацията за атмосферната динамика, но и да предостави така необходимите данни за подобряване на прогнозите за времето. На борда на сателита е първият вятърен лидар в космоса, който може да изследва най-долните 30 км от атмосферата, за да осигури профили на вятър, аерозоли и облаци по орбиталната пътека на сателита. Лазерната система излъчва кратки мощни импулси ултравиолетова светлина в атмосферата. Телескопът събира светлината, която се разсейва обратно от молекули въздух, частици прах и капчици вода. Приемникът анализира доплеровото отместване на обратното разсейване на сигнала, за да определи скоростта и посоката на вятъра на различни височини под сателита. Тези наблюдения в реално време ще подобрят точността на численото прогнозиране на времето и климата и ще подобрят нашето разбиране за атмосферната динамика и процеси, свързани с променливостта на климата. Кредит: ESA/ATG medialab

„В момента наблюдаваме разделяне на две на полярния вихър с една въртяща се маса въздух над Северния Атлантик и една над Северния Тихи океан", коментира Ан Грете Страум (Anne Grete Straume), учен от мисията Aeolus на ESA.

„Разделянето води до промени в тропосферната циркулация, което позволява на студените въздушни маси от полюсите да избягат по-лесно надолу към по-ниските географски ширини. В момента части от Северна Америка изглежда преживяват по-студено време от Европа, въпреки че през последните няколко седмици сме наблюдавали как студеният въздух достигадоста далеч на юг в Европа, причинявайки например обилен снеговалеж в Испания".

„Това, което учените също биха искали да разберат, е дали внезапните стратосферни затоплящи събития могат да станат по-чести поради климатичните промени. Освен това данните за вятъра от Aeolus ще бъдат много важни за по-доброто разбиране на механизмите, задействащи тези метеорологични събития".

„Все още е рано да се направят научни заключения от нашите данни за Aeolus, но със сигурност се работи за изясняване защо този сезонен феномен понякога може да бъде екстремен“.

Източник: Aeolus Mission Shines a Light on Complex Phenomenon of the Polar Vortex, Scitech daily


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Новини
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.