Один вихрь стал дольше сохранять холод над южным полюсом, другой же все чаще распадается посреди зимнего сезона. Ученые выяснили, каким образом меняется атмосфера на полюсах Земли.
Российские исследователи проследили долгосрочные изменения в поведении атмосферных вихрей над Арктикой и южным полюсом. За последние 85 лет южный полярный вихрь стал более мощным и продолжительным, в то время как северный все чаще демонстрирует нестабильность: смещается, разделяется на два центра или разрушается посреди зимы. Эти явления могут оказывать влияние не только на состояние озонового слоя, но и на климат в средних широтах.
К таким выводам пришли сотрудники Института мониторинга климатических и экологических систем СО РАН Владимир Зуев и Екатерина Савельева. Результаты данного исследования были опубликованы в журнале «Доклады Российской академии наук. Науки о Земле» в статье «Эволюция активности стратосферных полярных вихрей за 85 лет».
Для анализа ученые использовали глобальный массив метеорологических данных ERA5 за 1940–2024 годы. Этот массив включает в себя данные спутниковых наблюдений, наземных измерений и метеозондирования, позволяя отслеживать изменения температуры, ветра, давления и других параметров атмосферы.
Южный вихрь сохраняется до начала лета
Полярный вихрь представляет собой крупномасштабную циркуляцию воздуха в стратосфере. Он формируется осенью из-за температурных различий между полюсом и тропиками и фактически отделяет холодный воздух над полярными регионами от окружающей атмосферы.
Особенно заметные изменения ученые выявили над южным полюсом. Южный вихрь постепенно усиливался, причем в верхней стратосфере наиболее значительные изменения наблюдаются в период с июня по август, а в нижней — с октября по декабрь. Существенно увеличилась и его продолжительность: сейчас он может сохраняться до конца декабря, то есть до начала летнего сезона в Антарктике.
Полярные вихри представляют собой гигантские циклональные потоки воздуха, формирующиеся осенью над Северным и Южным полушариями под воздействием температурного градиента между тропиками и полюсом, которые, подобно барьеру, изолируют атмосферу внутри себя от внешних масс. Внутри вихря зимой температура резко падает, что приводит к образованию полярных стратосферных облаков, представляющих собой переохлажденную жидкость или кристаллы льда — поверхности для протекания гетерогенных реакций с высвобождением молекулярного хлора. С приходом солнечного излучения над полярным регионом запускается хлорный цикл разрушения озона, что впоследствии приводит к образованию крупных озоновых дыр в Антарктике и аномалий в Арктике.
Фото: hi-tech.mail.ru