03 декември 2022
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Какво определя каква ще е есента и зимата 2022/2023. Сезонни прогнози

Поглед към зимата и как ще се развият метеорологичните модели

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 26 септември 2022 в 00:01 244350
Кои са факторите, определящи времето? Кредит: ECMWF

Остават няколко месеца до началото на есенно-зимния сезон, но благодарение на сезонните прогнози и някои атмосферни показатели вече можем да добием обща представа за очакваното време. По-специално, има един метеорологично явление, Ла Ниня, което вероятно ще оправдае надеждите на скиорите за повече сняг през следващата зима.

Първият поглед върху прогнозата за зима 2022/2023 г. показва очевидно влияние на третата година фаза Ла Ниня. Той ще промени модела на струйния поток над Северна Америка и Тихия океан, разширявайки обхвата си до останалия свят. Но се появява нова океанска аномалия, която също ще изиграе своята роля.

За да се опитаме да разберем зимния сезон, трябва да осъзнаем, че има много „двигатели“ на времето. Глобалното време е много сложна система с много мащабни и малки фактори, които влияят на климата.

Съдържание:

1. Фактори, определящи времето през есента и зимата 2022/2023

  • Времето от океана
  • ENSO и времето
  • Полярният вихър
    • Когато северният полюс започне да се охлажда
    • Как се образува и какво представлява полярният вихър?
    • Силен и слаб полярен вихър и полярното струйно течение
    • Полярният вихър и нашето зимно време
    • Взаимодействие на Ла Ниня и полярният вихър

2. Прогноза есен 2022

  • Прогнозата за есен 2022 г. на ECMWF
  • Прогнозата за есена на 2022 г. на NOAA/NCEP
  • Резюме на окончателната прогноза за есен 2022 г. за Европа

3. Прогноза зима 2022/2023

  • Прогнозата за зимния сезон на ECMWF
  • Прогноза за снеговалежите зима 2022/2023
  • Прогнозата за зимния сезон на CFSv2
  • Зима 2022/2023 обобщена прогноза

Топла есен и газови доставки

Източници.

Първо ще разгледаме какво всъщност представлява тази Ла Ниня и как ще повлияе на зимния сезон 2022/2023.

Времето от океана

Океаните покриват над 70% от повърхността на планетата и играят важна роля в климатичната система на Земята. На изображението по-долу може да видите взаимодействието въздух-море. Тя е доста сложна, но може да видите двупосочна система с много малки и големи фактори.

Ключът тук е думата „двупосочен“. Например, понякога разглеждаме океанските аномалии и как те ще повлияят на нашето дългосрочно време, докато времето също влияе върху океанските аномалии.

Тропическите пасати са жизненоважна връзка между океаните и времето. Те могат да смесват повърхностните слоеве на океана и да променят теченията и температурата на океанската повърхност. Това може да доведе до промени във валежите и разпределението на налягането.

Но какви са пасатите? Пасатите са постоянни и постоянни, духат към (и покрай) екватора и в двете полукълба. На изображението по-долу можете да видите преобладаващите глобални ветрове, като пасатите са маркирани в жълто и червено.

В зависимост от силата и посоката си, те могат да създадат силни температурни аномалии на повърхността на океана.

Така че е много важно да се отбележи, че докато океаните могат да играят своята климатична роля директно, те също се променят поради метеорологичните модели.

Няколко океански региона по света имат значение по един или друг начин. Можем да имаме месечни, сезонни или десетилетни аномалии в океаните. Те понякога могат да ни кажат малка част от това, което предстои в бъдеще.

Разглеждайки най-новите океански аномалии, са отбелязани два основни глобални региона, които в момента се наблюдават за развитие през зимата 2022/2023 г. Всеки има своята роля и значение в различни области и времеви мащаби.

Кредит: NOAA

В центъра е Южната осцилация Ел Ниньо или ENSO. Това е едно от най-известните колебания на океана, с особено силно влияние през зимата.

От лявата страна (червената рамка) може да видите двойният режим DMI, който осцилира въз основа на температурната разлика между източната и западната част на Индийския океан.

ENSO и времето

ENSO е съкращение от „El Niño Southern Oscillation“ (Южна осцилация Ел Ниньо). Този район на екваториалния Тихи океан преминава между топли и студени фази. Обикновено има промяна на фазата на всеки 1-3 години.

Студената фаза се нарича Ла Ниня, а топлата Ел Ниньо. В момента сме във фаза Ла Ниня, навлизайки в нейната 3-та година, което е рядко явление.

ENSO значително влияе върху тропическите валежи, моделите на налягане и сложния обмен между океана и атмосферата. Наблюдаваме мащабни промени в налягането в тропиците с всяка нова фаза на развитие. С известно закъснение тези промени засягат движението в останалия свят.

Изображението по-долу от NOAA Climate показва типичната циркулация по време на студена ENSO фаза. Въздухът се спуска в източната част на Тихия океан, стимулирайки стабилно и сухо време. В същото време въздухът се издига в западната част на Тихия океан, с много валежи и по-ниско налягане.


Кредит: NOAA

По този начин ENSO значително влияе върху тропическите валежи и моделите на налягане и по този начин влияе върху системата за обратна връзка океан-атмосфера. Чрез тази система океан-атмосфера влиянието на ENSO се разпространява глобално.

Схема, представяща Голямата океанска циркулация

По-долу е последния анализ на повърхността на тропическия Тихи океан. Можем да видим студените аномалии над маркираните ENSO региони. Това е активната в момента Ла Ниня, която навлиза в своята трета годишна фаза.

Кредит: NOAA

Ла Ниня се образува по време на силни пасати, което може да ни каже много за цялостната глобална циркулация. По този начин можем да използваме тези аномалии като „индикатор“, за да знаем текущото състояние на глобалната климатична система.

По-долу можете да видите последните две години на океански аномалии в региона ENSO. Може да видите първото събитие Ла Ниня през 2020 г. и Ла Ниня за втора година в края на 2021 г. Събитието за трета година се очаква да се развие през есента и зимата на 2022/2023 г.

Кредит: Severe Weather Europe 2022

Комбинираният модел на океанската прогноза показва студените аномалии в тихоокеанските региони през късната есен и началото на зимата. Както можете да видите на изображението, друг интересен регион е маркиран на запад.

Обикновено първото влияние на тези океански аномалии може да се види в промените на полярния вихър.

Полярният вихър

Когато Северният полюс започне да се охлажда

С настъпването на есента полярните области започват да получават по-малко слънчева светлина. С по-малко слънчева енергия температурите започват да падат и над северния полюс започва сезонно охлаждане.

Но тъй като полярните температури падат, атмосферата по-на юг е все още относително топла, защото продължава да получава светлина и енергия от Слънцето.

Може да видите зимното слънцестоене на изображението по-долу. Полярните региони получават почти нула слънчева енергия в сравнение с регионите по на юг, които все още получават много слънчева светлина и топлина.

Но с падането на температурата над полярните региони, пада и налягането. Този процес е еднакъв на повърхността и горе в стратосферата.

Може да видите слоевете на атмосферата на изображението по-долу. Тропосферата (синият слой) и времето са на дъното, а стратосферата (зеленият слой) с озоновия слой над него.

Как се образува и какво представлява полярният вихър

Когато температурата спадне в полярните региони, налягането също намалява, както на повърхността, така и в стратосферата.

Докато полярните региони се охлаждат, субтропиците продължават да получават огромни количества слънчева енергия, създавайки стръмен градиент на температурата и дори налягането между двете. В резултат на това се развива голяма циклонична циркулация с ниско налягане в цялото Северно полукълбо. Това явление е известно като полярен вихър.

Арктическият полярен вихър се върти над цялото Северно полукълбо от запад на изток и се простира от повърхността до стратосферата.

Спадът в стратосферната температура на полюса обикновено започва през август, като се увеличава по интензивност през септември и октомври, като накрая достига своя период на максимално охлаждане през ноември и декември, когато полярният вихър е най-интензивен.

Както текущата му ситуация, така и поведението му през следващите няколко месеца ще определят времето в Европа и Северна Америка през тази есен и зима.

Изображението показва типичен пример за силен полярен вихър на голяма надморска височина на около 30 км в средната стратосфера през зимата. Има кръгла форма, като температурата пада бързо към вътрешното му ядро.. Тъмните цветове показват ниски температури, докато светлите цветове показват по-високи температури. Кредит: Severe Weather Europe 2022

Силен и слаб полярен вихър и полярното струйно течение

Полярният вихър обикновено има два добре дефинирани модела, които зависят от ветровете и температурата на надморската височина.

Първият, наречен силен (стабилен) полярен вихър, се разполага на голяма надморска височина, около 30 до 50 км в средната стратосфера през зимата. Има кръгла форма, температурата пада бързо към вътрешното му ядро, а най-силните му ветрове обикновено се намират на външния ръб.

Колкото по-силни са ветровете, толкова повече въздухът вътре е изолиран от по-топлите географски ширини и толкова по-студен става. Той блокира студения въздух да остане в полярните региони, създавайки по-меки климатични условия в Съединените щати и Европа.

Когато тази система отслабва, част от студения, арктически въздух може да се откъсне и да мигрира на юг, носейки много студен въздух със себе си. Това причинява обилен зимен сняг и приток на полярен студен въздух в Съединените щати и Европа.

Това е проявата на отслабеният (нарушен) полярен вихър. Намира се на надморска височина от 5 км, т.е. на по-ниска надморска височина, където взаимодейства повече с релефа. 

Обикновено флуктуацията е свързана с внезапни стратосферни затопляния на полярната стратосфера, които карат вихъра да отслабва, колебаейки се от неговото силно към слабо състояние.

Без тази силна система за ниско налягане полярното струйно течение няма достатъчно сила, за да поддържа обичайния си път. То става вълнообразно. Когато системи с високо налягане се изпречат на пътя му, част от студен въздух се изтласква на юг, заедно с останалата част от полярната вихрова система.

Хората често бъркат полярния вихър с полярното струйно течение (известни с английското си име, джетстрийм, jet stream), но те са в напълно различни слоеве на атмосферата. Полярното струйно течение възниква в тропосферата, на височини между 8-15 км над повърхността.

То маркира границата между повърхностните въздушни маси, разделяйки по-топлия въздух от средната ширина и по-студения полярен въздух. Именно полярният джетстрийм играе голяма роля в нашето зимно време в средните ширини, а не полярният вихър.


Модели на полярни вихри: вляво - силен; вдясно - слаб полярен вихър. Разлика между полярния вихър и полярното струйно течение

Когато арктическият полярен вихър е особено силен и стабилен (лявото кълбо), той стимулира полярното струйно течение, долу в тропосферата, да се измести на север. Най-студеният полярен въздух остава в Арктика. Когато вихърът отслабне, измества се или се разделя (дясното кълбо), полярното струйно течение често става изключително вълнообразно, позволявайки на топлия въздух да нахлуе в Арктика и на полярния въздух да потъне надолу в средните ширини. Графика на NOAA , преведена от Наука OFFNews.

Полярният вихър и нашето зимно време

Полярният вихър не винаги влияе върху зимното време в средните географски ширини. Когато това се случи обаче, ефектите могат да бъдат екстремни. Когато полярният вихър е особено силен например полярното струйно течение има тенденция да остане по-на север и да остане по-зонален, с по-малко криволичие. На повърхността това стабилно състояние на стратосферата често се свързва с още по-студена от обичайната Арктика и по-меко от обичайното време в средните ширини. Арктическата осцилация, която проследява моделите на вятъра и налягането на въздуха в мащаб на полукълбото, често е положителна.

От друга страна, полярният вихър понякога се нарушава, когато особено силни атмосферни вълни в тропосферата проникват нагоре в стратосферата. Вихърът се забавя и може да се разколебае, да се плъзне от полюса, да се раздели на няколко дяла или - в най-крайните случаи - временно да промени посоката си. Независимо от  характера им, тези смущения имат една обща черта: рязко повишаване на температурите в полярната стратосфера, поради което се наричат внезапни стратосферни затопляния (SSW).

През седмиците след стратосферното сътресение полярното струйно течение често придобива вълнообразна форма с дълбоки падини и стръмни хребети, които могат да останат почти неподвижни в продължение на дни. Точното естество на взаимодействието - как полярната струя "усеща" смущенията в полярния вихър и защо реагира по този начин - не е напълно изяснено. Под хребетите с високо налягане топлият въздух нахлува а северните части на Арктика, често предизвиквайки екстремно топене, докато полярният въздух запълва падините с ниско налягане, носейки зимни условия далеч на юг от обикновено. Арктическата осцилация често преминава в отрицателната си фаза.

Обърнете внимание на студените "пипала", които се простират от полярния вихър. Те могат да донесат по-студено време и снеговалежи в средните ширини. Тези ръкави съдържат много енергия и могат да създадат силни зимни бури.

Взаимодействие на Ла Ниня и полярният вихър и какво се е случвало досега

Полярният вихър е един от основните начини, по които Ла Ниня може да промени метеорологичните модели по-директно, особено над Северна Америка.

Силна блокираща система с високо налягане в северната част на Тихия океан е най-типичният ефект от студената фаза на ENSO. Това обикновено пренасочва полярното струйно течение надолу над северните Съединени щати.

Изображението по-долу показва средния модел през последните няколко зими на Ла Ниня. Можем да видим силна система с високо налягане в северната част на Тихия океан и зона с ниско налягане над Канада и югозападна Европа.

Кредит: Severe Weather Europe 2022

Циркулацията на силната система с високо налягане насърчава развитието на регион с ниско налягане над Аляска и западна Канада. Той извива полярното струйно течение надолу между двете системи за налягане.

Разглеждайки температурния анализ за същите зими, можем да видим зоната на студена аномалия под струйното течение в западна Канада и северните Съединени щати. Има и някои студени аномалии над Европа, но не може да се припишат директно на Ла Ниня.

Кредит: Severe Weather Europe 2022

Исторически, когато това събитие Ла Ниня е активно, има приблизително 60-75% вероятност за внезапно стратосферно затопляне.

Внезапното стратосферно затопляне (SSW) може значително да повлияе на циркулацията и да причини големи промени в налягането в Северното полукълбо. Така че трябва да се наблюдават тези процеси много внимателно.

Едно такова събитие се случи през януари 2021 г. На 5 януари бе отбелязана предварително датата на събитието "внезапно стратосферно затопляне", тъй като ветровете около полярния кръг са обърнали посоката си.

Вълната на стратосферното затопляне е пропълзяла по целия Северен полюс в стратосферата, ефективно разделяйки студеното ядро ​​на полярния вихър на две части. Една част от прекъснатия полярен вихър се премества над Северна Америка, а друга – над Европа. Към този момент това все още не повлиява на зимното време на повърхността. Това е така, защото такива събития започват на над 30 км надморска височина. Но влиянието на времето последва доста скоро след това. В началото на януари силните положителни стойности в стратосферата са свързани с по-високото натрупване на налягане по време на стратосферното затопляне. Събитието и неговото влияние бавно намаляват с времето, достигайки по-ниските нива до средата и края на януари. Това се запазва и през февруари, влияейки на метеорологичните модели дори когато стратосферното затопляне вече приключи. Така че въпреки че започват на голяма надморска височина, тези затоплящи събития могат да доведат до силна динамика от стратосферата. Това е начинът, по който обикновено протича стратосферното затопляне. Първо, то разрушава горната структура на полярния вихър, който след това се спуска надолу, оказвайки влияние върху времето на повърхността.

Сумата от двете явления, както Ла Ниня, така и ветровете, показва отслабване на полярния вихър, което може да доведе до по-прекъснат модел и възможност за разблокиране на по-студения въздух от високите географски ширини към Съединените щати и Европа.

Настоящите сигнали показват повишен потенциал за събитие за стратосферно затопляне в средата на зимата, базирано на активната Ла Ниня. Но много зависи от позиционирането на масивните системи за високо и ниско налягане в северната част на Тихия и Атлантическия океан.

Страница на статията : 01020304

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Науки за Земята
15 ноември 2022 в 00:01
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.