Влияние крупных явлений внезапного стратосферного потепления (ВСП) и ранних событий окончательного стратосферного потепления (ОСП) на изменения озона в средней атмосфере Арктики исследуется путём проведения измерений микроволновым радиометром над Ню-Олесунном, Шпицберген (79° с.ш., 12° Д) в рамках GROMOS-C. Полученные по данным микроволновых наблюдений суточные профили озона во время событий ВСП и ОСП в стратосфере и нижней мезосфере на высотах 20–70 км сравниваются с данными MERRA-2 и MLS. Вертикально разрешённая структура полярных аномалий озона относительно климатических данных, полученных с помощью GROMOS-C, MERRA-2 и MLS, проливает свет на последовательную картину эволюции аномалий озона во время обоих типов событий. Для событий ВСП аномалии озона являются положительными на всех высотах в течение 30 дней после начала, за которыми следуют отрицательные аномалии, опускающиеся вниз в средней стратосфере. Однако за положительными аномалиями в средней и нижней стратосфере и отрицательными в верхней стратосфере в начале следуют отрицательные аномалии с опусканием в средней стратосфере и положительные аномалии в верхней стратосфере во время событий ОСП. Задокументированы основные динамические и химические механизмы, ответственные за наблюдаемые аномалии озона на протяжении всего жизненного цикла событий ВСП и ОСП. Полярные аномалии озона в нижней и средней стратосфере претерпевают быстрое и продолжительное увеличение более чем на 1 млн^-1 (1 ppmv) ближе к началу ВСП, что объясняется динамическими процессами горизонтального вихревого эффекта и вертикальной адвекции. Такая реакция на события ОСП связана с совместным воздействием динамических и химических факторов, отражающих фотохимические процессы, которым частично противодействует положительный горизонтальный вихревой перенос, особенно в средней стратосфере. Сопоставляются результаты реанализа MERRA-2 и химико-климатических моделей, чтобы количественно оценить влияние динамических и химических процессов на аномалии озона во время ВСП и ОСП. Кроме того, обнаружено, что изменчивость общего содержания озона в полярном столбе связана с горизонтальным вихревым переносом и вертикальной адвекцией озона в нижней стратосфере. Это исследование расширяет понимание механизмов, контролирующих изменения в содержании полярного озона во время жизненного цикла событий ВСП и ОСП, открывая новый аспект количественного анализа динамических и химических полей.

 

Ссылка: https://egusphere.copernicus.org/preprints/2024/egusphere-2024-65/