Atmospheric Chemistry and Physics: Характеристики высоты пограничного слоя атмосферы над Северным Ледовитым океаном в течение MOSAiC
Важная роль, которую пограничный слой атмосферы (ПСА) играет в климатической системе Центральной Арктики, была признана, но его высота, определяемая как слой непрерывной турбулентности, прилегающий к поверхности, редко исследовалась. Используя круглогодичный набор данных радиозондирования во время экспедиции Многопрофильной дрейфующей обсерватории для изучения арктического климата (MOSAiC), авторы улучшили алгоритм, основанный на числах Ричардсона, учитывающий влияние облачности, а затем проанализировали характеристики и изменчивость высоты ПСА над Северным Ледовитым океаном. Результаты показывают, что годовой ход характеризуется отчётливым пиком в мае и двумя соответствующими минимумами в январе и июле. Это годовое изменение высоты ПСА в основном контролируется эволюцией тепловой структуры ПСА. Температурные инверсии зимой и летом усиливаются за счёт сезонного радиационного выхолаживания и адвекции тёплого воздуха, при этом температура поверхности сдерживается таянием соответственно, что приводит к низкой высоте ПСА в это время. Метеорологические и турбулентные переменные также играют значительную роль в изменении высоты ПСА, включая приповерхностный градиент потенциальной температуры, скорость трения и скорость диссипации турбулентной кинетической энергии. Кроме того, ПСА при MOSAiC более подавлен, чем ПСА, во время эксперимента по балансу поверхностного тепла Северного Ледовитого океана (SHEBA) летом, что указывает на большую изменчивость структуры арктического ПСА в течение летнего сезона таяния.
