změny tlakových polí v zimní polární dolní stratosféře a sluneční/geomagnetická aktivita
Post on 22-Jan-2016
27 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Změny tlakových polí v zimní polární dolní stratosféře a sluneční/geomagnetická aktivita
Bochníček J,1 Davídkovová H,1 Hejda P1 a Huth R2
1 Geofyzikální ústav AV ČR v.v.i., Boční II/ 1401, 141 31
Praha 42 Ústav fyziky atmosféry AV ČR v.v.i., Boční II/ 1401,
141 31 Praha 4
Úvod• Byla analyzována souvislost mezi vysokou dlouhotrvající
sluneční/geomagnetickou aktivitou a rozložením tlakových anomálií v zimní (prosinec – březen) polární dolní atmosféře let 1951/52-2002/03.
• Analýza byla prováděna prostřednictvím kompozitních map sestavovaných z rozdílů mezi 30-ti denními průměrnými anomáliemi, vyznačujícími se vysokými/nízkými hodnotami sluneční/geomagnetické aktivity.
• Sluneční/geomagnetická aktivita byla charakterizována 30-ti denními průměry R čísla/denních součtů indexu Kp.
• Za vysokou/nízkou sluneční aktivitu byly zvoleny hodnoty R≥90/R≤70, za vysokou/nízkou geomagnetickou aktivitu hodnoty Kp≥19/Kp≤17.
Data a jejich zpracování
• Údaje týkající se sluneční a geomagnetické aktivity byly převzaty z NOAA National Geophysical Data Center, Boulder, USA.
• Údaje týkající se geopotenciálních výšek byly převzaty z datového souboru NCEP/NCAR Reanalysis Data, Boulder, USA.
• Kompozitní mapy byly testovány metodou Monte Carlo
RANÁ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
1 D ec - 30 D ec
Plus: 51 57 58 59 60 74 82 83 84 89 91 94 M inus: 53 54 55 64 65 69 70 90 95 96 97 0
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 50 m b
1 D ec - 30 D ec
Plus: 56 57 58 79 80 81 82 88 89 90 91 1 M inus: 53 54 63 64 65 75 76 84 85 86 95 96
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
16 D ec - 14 Jan
Plus: 51 58 59 60 74 78 82 84 88 89 91 92 M inus: 53 54 61 64 65 68 69 70 90 96 97 00
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 50 m b
16 D ec - 14 Jan
Plus: 56 57 58 59 67 78 79 80 88 89 91 01 M inus: 53 62 63 65 75 76 84 85 86 94 95 96
RANÁ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
31 D ec - 29 Jan
Plus: 51 55 57 72 74 78 82 84 88 89 92 93 M inus: 53 61 62 64 65 66 68 69 96 97 00 01
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 50 m b
31 D ec - 29 Jan
Plus: 56 57 58 59 67 78 79 88 89 90 91 01 M inus: 53 62 63 64 74 75 76 84 85 86 95 96
RANÁ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
15 Jan - 13 Feb
Plus: 52 58 74 75 76 82 83 86 89 92 94 3 M inus: 62 65 66 67 70 80 87 88 97 98 99 1
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 50 m b
15 Jan - 13 Feb
Plus: 57 58 59 60 79 80 81 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 55 64 65 75 76 77 86 87 96 97
RANÁ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 50 m b
30 Jan - 28 Feb
Plus: 56 59 60 67 69 78 80 82 90 92 0 M inus: 53 54 64 65 74 75 76 86 95 96 97
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
30 Jan - 28 Feb
Plus: 52 58 59 73 75 82 83 86 90 92 94 03 M inus: 62 63 65 66 67 70 80 87 98 99 01 02
POZDNÍ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
14 Feb - 15 M ar
Plus: 56 57 58 59 69 79 81 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 55 65 75 76 77 85 86 87 96 97
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
14 Feb - 15 M ar
Plus: 52 54 58 75 76 82 83 89 90 92 93 94 M inus: 62 63 65 66 67 72 77 80 97 98 1 2
POZDNÍ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 50 m b
24 Feb - 25 M ar
Plus: 57 58 59 69 79 81 82 89 90 91 92 0 M inus: 52 53 54 55 65 75 76 77 85 87 96 97
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
24 Feb - 25 M ar
Plus: 51 52 53 54 58 73 74 89 90 93 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 72 80 88 97 98 1 2
POZDNÍ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
SLUNEČNÍ AKTIVITA
troposféra (500 hPa)
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
1 D ec - 30 Dec
Plus: 56 57 58 79 80 81 82 88 89 90 91 1 M inus: 53 54 63 64 65 75 76 84 85 86 95 96
Ranázima
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
6 Dec - 4 Jan
Plus: 56 57 58 67 78 79 80 81 88 89 91 1 M inus: 53 54 63 64 65 75 76 84 85 86 95 96
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
11 Dec - 9 Jan
Plus: 56 57 58 59 67 78 79 80 88 89 91 1 M inus: 53 54 62 63 65 75 76 84 85 86 95 96
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
16 Dec - 14 Jan
Plus: 56 57 58 59 67 78 79 80 88 89 91 1 M inus: 53 62 63 65 75 76 84 85 86 94 95 96
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
21 Dec - 19 Jan
Plus: 56 57 68 79 80 82 88 89 90 91 99 0 M inus: 53 62 63 64 74 75 83 85 94 95 96 97
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
26 Dec - 24 Jan
Plus: 56 57 58 59 67 78 79 80 88 89 91 1 M inus: 53 62 63 64 74 75 76 84 85 86 95 96
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
31 Dec - 29 Jan
Plus: 56 57 58 59 67 78 79 88 89 90 91 01 M inus: 53 62 63 64 74 75 76 84 85 86 95 96
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
5 Jan - 3 Feb
Plus: 57 58 59 60 68 79 80 82 89 90 91 92 M inus: 54 63 64 65 75 76 77 85 86 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
10 Jan - 8 Feb
Plus: 57 58 59 60 79 80 81 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 64 65 75 76 77 85 86 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
15 Jan - 13 Feb
Plus: 57 58 59 60 79 80 81 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 55 64 65 75 76 77 86 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
20 Jan - 18 Feb
Plus: 57 58 59 60 69 79 80 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 64 65 74 75 76 85 86 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
25 Jan - 23 Feb
Plus: 57 58 59 60 79 80 81 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 55 64 65 74 75 76 85 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
30 Jan - 28 Feb
Plus: 57 58 59 70 79 80 81 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 55 64 65 75 76 77 85 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
4 Feb - 5 M ar
Plus: 56 57 58 59 79 80 81 82 89 90 91 92 M inus: 52 53 54 55 64 65 75 76 85 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
9 Feb - 11 M ar
Plus: 56 57 58 59 70 79 80 81 82 89 91 92 M inus: 52 53 54 55 63 65 75 76 85 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
14 Feb - 15 M ar
Plus: 56 57 58 59 69 79 81 82 89 90 91 92 M inus: 53 54 55 65 75 76 77 85 86 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
19 Feb - 20 M ar
Plus: 56 57 58 59 69 79 81 82 89 90 91 92 M inus: 52 53 63 65 75 76 77 85 86 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
24 Feb - 25 M ar
Plus: 57 58 59 69 79 81 82 89 90 91 92 0 M inus: 52 53 54 55 65 75 76 77 85 87 96 97
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
1 M ar - 30 M ar
Plus: 57 58 59 69 79 80 81 82 89 90 91 0 M inus: 53 54 55 63 64 65 75 77 86 87 96 97
SEA LEVEL PRESSURE JGR, van Loon et al. 2007
Average anomalies of sea level pressure in 11 solar peak years: 1883, 1893, 1905, 1917, 1928, 1937,1947, 1957, 1968, 1979, and 1989 (hPa), January–February season averages computed relative to a 1950–1979 base period. Differences greater than about 2 hPa are significant at the 95% level, indicating the relative magnitude of the anomalies compared to the noise.
GEOMAGNETICKÁ AKTIVITA
troposféra (500 hPa)
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
1 D ec - 30 Dec
Plus: 51 57 58 59 60 74 82 83 84 89 91 94 M inus: 53 54 55 64 65 69 70 90 95 96 97 0
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
6 Dec - 4 Jan
Plus: 51 57 59 60 74 82 83 84 89 91 92 94 M inus: 53 54 61 64 65 69 90 95 96 97 98 0
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
11 D ec - 9 Jan
Plus: 51 57 60 74 78 82 83 84 88 89 91 92 M inus: 54 61 64 65 68 69 70 90 95 96 97 0
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
16 Dec - 14 Jan
Plus: 51 58 59 60 74 78 82 84 88 89 91 92 M inus: 53 54 61 64 65 68 69 70 90 96 97 0
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
21 Dec - 20 Jan
Plus: 51 58 59 74 78 82 84 88 89 91 92 93 M inus: 53 61 64 65 68 69 70 86 90 96 97 0
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
26 D ec - 24 Jan
Plus: 51 57 59 74 75 78 82 84 88 89 91 92 M inus: 61 62 64 65 68 69 86 90 95 96 97 0
Ranázima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
31 D ec - 29 Jan
Plus: 51 52 55 57 72 73 74 82 88 89 91 92 99 M inus: 53 61 62 63 64 68 79 80 90 95 96 97 0
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
5 Jan - 3 Feb
Plus: 52 56 58 59 60 73 75 83 89 90 92 93 M inus: 62 63 64 65 66 67 70 80 87 97 98 1
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
10 Jan - 8 Feb
Plus: 52 58 60 73 82 83 85 89 90 92 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 70 87 88 97 98 99 1
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
15 Jan - 13 Feb
Plus: 52 58 74 75 76 82 83 86 89 92 94 3 M inus: 62 65 66 67 70 80 87 88 97 98 99 1
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
20 Jan - 18 Feb
Plus: 52 58 59 75 76 82 83 86 89 90 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 70 87 88 91 97 98 1
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
25 Jan - 23 Feb
Plus: 51 52 58 59 82 83 86 89 90 92 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 70 87 97 98 99 1 2
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
30 Jan - 28 Feb
Plus: 52 58 59 73 75 82 83 86 90 92 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 70 80 87 98 99 1 2
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
4 Feb - 5 M ar
Plus: 51 52 58 59 75 76 82 83 86 90 92 94 M inus: 62 63 65 66 67 70 72 77 80 97 98 1
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
9 Feb - 11 M ar
Plus: 52 53 57 58 59 74 76 82 83 90 92 94 M inus: 62 63 65 66 67 77 80 96 97 98 1 2
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
14 Feb - 15 M ar
Plus: 52 54 58 75 76 82 83 89 90 92 93 94 M inus: 62 63 65 66 67 72 77 80 97 98 1 2
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
19 Feb - 20 M ar
Plus: 52 54 58 73 74 76 89 90 92 93 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 72 77 80 97 98 1 2
Pozdnízima
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
24 Feb - 25 M ar
Plus: 51 52 53 54 58 73 74 89 90 93 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 72 80 88 97 98 1 2
RANÁ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
1 D ec - 29 Jan
Plus: 56 57 58 59 78 79 80 81 88 89 90 91 M inus: 53 54 63 64 74 75 76 84 85 86 95 96
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
1 D ec - 29 Jan
Plus: 51 57 59 60 74 82 84 88 89 91 92 93 M inus: 53 54 61 64 65 69 86 90 95 96 97 0
POZDNÍ ZIMA, stratosféra (50 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l Height d ifferences at 50 m b
30 Jan - 31 M ar
Plus: 52 58 73 75 82 83 89 90 92 93 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 70 80 87 97 98 1 2
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 50 m b
30 Jan - 31 M ar
Plus: 57 58 59 79 80 81 82 89 90 91 92 0 M inus: 53 54 55 64 65 75 76 77 85 87 96 97
RANÁ ZIMA, troposféra (500 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
1 D ec - 29 Jan
Plus: 51 57 59 60 74 82 84 88 89 91 92 93 M inus: 53 54 61 64 65 69 86 90 95 96 97 0
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
1 D ec - 29 Jan
Plus: 56 57 58 59 78 79 80 81 88 89 90 91 M inus: 53 54 63 64 74 75 76 84 85 86 95 96
POZDNÍ ZIMA, troposféra (500 hPa)
Geomagnetická aktivita Sluneční aktivita
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
30 Jan - 31 M ar
Plus: 52 58 73 75 82 83 89 90 92 93 94 3 M inus: 62 63 65 66 67 70 80 87 97 98 1 2
N C EP/N CAR R eanalysis D ata
G eopotentia l H eight d ifferences at 500 m b
30 Jan - 31 M ar
Plus: 57 58 59 79 80 81 82 89 90 91 92 0 M inus: 53 54 55 64 65 75 76 77 85 87 96 97
Average anomalies of sea level pressure in 11 solar peak years: 1883, 1893, 1905, 1917, 1928, 1937,1947, 1957, 1968, 1979, and 1989 (hPa), January–February season averages computed relative to a 1950–1979 base period. Differences greater than about 2 hPa are significant at the 95% level, indicating the relative magnitude of the anomalies compared to the noise.
SEA LEVEL PRESSURE JGR, van Loon et al. 2007
ZÁVĚRRaná zima (prosinec-leden)
Dolní stratosféra – vysoká sluneční/geomagnetická aktivita – signifikantní změny:
Vzestup tlaku v nízkých šířkách
Pokles tlaku v polární oblasti
Troposféra – signifikantní změny tlaku pouze v souvislosti s vysokou geomagnetickou aktivitou
Uspořádání tlakových polí:
Výrazná kladná fáze severoatlantické oscilace (NAO)
ZÁVĚRPozdní zima (únor-březen)
Dolní stratosféra – vysoká sluneční/geomagnetická aktivita – signifikantní změny:
Nesouvislý vzestup tlaku v nízkých šířkách
Troposféra – vysoká sluneční aktivita - signifikantní uspořádání tlakových polí
Kladná fáze NAO
Výrazná Pacifická dekadická oscilace
Troposféra – vysoká geomagnetická aktivita – signifikantní uspořádání tlakových polí:
Kladná fáze NAO
Posun kladné anomálie vyskytující se nad východním Atlantikem severovýchodním směrem
top related