Астрономія
Екологія
Астрономія
Екологія

Раптове стратосферне потепління розділило полярний вихор надвоє

Апарат Європейського космічного агентства Aeolus досліджував зміни у полярному вихорі Землі, який впливає на погоду високих широт. Виявилося, що раптове стратосферне потепління розділило його на дві частини, що призводить до снігопадів та зниження температури у Північній Америці та Європі. Інформація про це доступна на сайті агентства.

University of Bath, C. Wright / ESA

University of Bath, C. Wright / ESA

Що відомо про полярний вихор?

Полярний вихор, або полярна комірка — це великі за обсягом маси повітря з низькою температурою і тиском в стратосфері на полюсах Землі. Полярний вихор Північного полюсу обертається проти годинникової стрілки. Як правило, взимку він посилюється, затримуючи холодне повітря в Арктиці. Однак іноді вихор може слабшати, деформуватися, розділятися надвоє та переміщуватися далі на південь. До цього призводить, зокрема, раптове стратосферне потепління, коли температура стратосфери піднімається до 50 градусів Цельсія впродовж усього кількох днів. Через це полярний вихор, впливаючи на нижній шар газової оболонки Землі (тропосферу), може приносити холод та сніг у нижчі широти. Таким чином, зміни у вихорі впливають на екстремальну погоду в Європі та Північній Америці, тож їх важливо фіксувати. Однак задіяні у цьому явищі процеси ще не до кінця зрозумілі.

Як дослідники його вивчали?

Апарат Європейського космічного агентства Aeolus став першим супутником на орбіті, який здійснює космічне спостереження за земними вітрами у глобальних масштабах. Він обладнаний спеціальним лідаром, який працює, випромінюючи короткі потужні імпульси ультрафіолетового світла від лазера та вимірює доплерівський зсув світла, що відбивається назад від молекул, частинок пилу, крапель води. У результаті дослідники мають змогу вимірювати напрямок та швидкість вітру на рівні перших 30 кілометрів атмосфери. Таким чином, Aeolus здатний фіксувати нижню частину стратосферного полярного вихору. З його допомогою вчені вперше змогли безпосередньо спостерігати зміни у структурі вітру в умовах раптового потепління стратосфери у глобальному масштабі. Вони досліджували це явище з листопада по лютий.

ESA, ATG medialab / ESA

ESA, ATG medialab / ESA

Про що вони дізналися?

Виявилося, що раптове стратосферне потепління розділило полярний вихор на дві частини: одна з них опинилася над північною Атлантикою, інша над північною частиною Тихого океану. Цей розпад призвів до змін у тропосферній циркуляції, через що холодні повітряні маси з полюсів отримали вихід у нижчі широти. У результаті в різних частинах Північної Америки спостерігається холодна погода. На Європі це відображається менше, хоча за останні кілька тижнів холодне повітря перенеслося досить далеко на південь, спричинивши, наприклад, сильний снігопад в Іспанії.

Зміни у нижній частині полярного вихору відбувалися у період з 1 грудня 2020 року по 1 лютого 2021 року. На початку грудня явище перебувало у порівняно нормальному стані, але з середини місяця вітер поміняв напрямок та почав переміщуватися на захід. University of Bath, C. Wright / ESA

Зміни у нижній частині полярного вихору відбувалися у період з 1 грудня 2020 року по 1 лютого 2021 року. На початку грудня явище перебувало у порівняно нормальному стані, але з середини місяця вітер поміняв напрямок та почав переміщуватися на захід. University of Bath, C. Wright / ESA

Тепер за допомогою даних Aeolus дослідники прагнуть зрозуміти, чи почастішають раптові стратосферні потепління внаслідок змін клімату. Для цього необхідно вивчати механізми, які викликають ці події.

доплерівський зсув
Явище зміни довжини хвилі електромагнітного випромінювання в результаті руху джерела хвиль