Введение
1. Влияние атмосферных планетарных волн на глобальное распределение озона 19
1.1. Обзор исследований отклика в озоне, связанного с воздействием стационарных и распространяющихся планетарных волн 19
1.2 Перенос озона вследствие распространения планетарных волн 20
1.3 Влияние планетарных волн на динамику средней атмосферы 21
1.4. Особенности циркуляции атмосферы в южном полушарии 23
1.5. Известные черты распространяющейся на восток волны к=2 24
2. Используемые данные 27
2.1. Пространственное и временное разрешение используемых данных 27
2.2. Технология измерений и ассимиляции используемых данных 28
2.2.1. Данные стратосферного озона GEOS 28
2.2.2. Данные температуры, геопотенциала, зонального и меридионального ветра UARS-UKMO 29
2.2.3. Данные общего содержания озона, измеренные прибором TOMS 30
3. Исследование крупномасштабных долготных возмущений распределения озона и динамического отклика средней атмосферы при их учете в вычислениях на трехмерной модели циркуляции .
3.1. Введение 31
3.2. Анализ данных общего содержания озона с 1979 г. по 2002 г .
3.2.1. Исследование долготных неоднородностей распределения ОСО 33
3.2.2 Связь межгодовых колебаний интенсивности долготных возмущений ОСО и экваториального квазидвухлетнего цикла 38
3.3. Модельные расчеты циркуляции, учитывающие незональное распределение озона
3.3.1. Описание модели средней атмосферы 40
3.3.2. Схема использования данных озона GEOS модельных вычислений 45
3.3.3. Расчеты для периода декабрь - апрель 1991 -1992 гг 48
3.3.4. Расчеты для периода январь-май 1998 г 52
3.4 Исследование изменения температурного режима стратосферы при наблюдаемом увеличении содержания двуокиси углерода и уменьшении озонового слоя 59
3.4.1. Проведение модельных вычислений 61
3.4.2. Обсуждение результатов модельных вычислений 62
3.4.3. Сравнение с результатами других модельных вычислений и наблюдений .67
4. Иследование бегущей на восток планетарной волны с зональным волновым числом 2 69
4.1 Метод исследования бегущих планетарных волн
4.1.1. Задача выделения планетарных волн из рядов метеорологических данных .69
4.1.2 Применяемый метод выделения планетарных волн 69
4.2 Результаты исследования волны к=2 в июле-октябре 1998 г
4.2.1 Характеристики волны к=2 в озоне, температуре, геопотенциале 72
4.2.2. Вычисление отклика в озоне на наблюдаемые возмущения температуры и меридионального ветра, связанные с волной к=2 77
4.2.3. Связь эволюции волны к=2 с сезонным изменением зонального ветра 81
4.2.4. Взаимосвязь распространяющейся на восток волны к=2 и квази -стационарной волны к=\ 82
4.2.5. Связь интенсивности волны к=2 и резкого увеличения температуры в верхней стратосфере в сентябре 1998 г 83
4.2.6. Исследование "языковых" забросов воздушных масс из тропиков в высокие южные широты в июле-октябре 1998 г 85
4.3. Исследование возможного механизма генерации бегущей на восток волны к=2 89
4 4. Исследование бегущей на восток волны k=2 в общем содержании озона
4.4.1 Выявление сигнала волны А=2 в ОСО в сентябре-октябре 1998 г 92
4.4.2. Сравнение амплитуды квази-стационарной волны &=2 и распространяющейся волны к=2 в ОСО 102
4.4.3. Исследование планетарной волны к=3 в зимне-весенний сезон 1998 г 103
4.4.4. Вычисление амплитуды волны k=2 в ОСО 105
4.4.5. Исследование межгодовой изменчивости волны к=2 в ОСО 106
4.5. Основные выводы Главы 4 111
5. Исследование неожиданно значительного увеличения озонового слоя в антарктике в 2002 г 112
5.1. Сильное стратосферное потепление в Антарктике 23-27 сентября 2002 г.
5.1.1. Классификация стратосферных потеплений 116
5.1.2. Краткое описание теории возникновения стратосферных потеплений 117
5.1.3. Анализ термического режима стратосферы в августе-октябре 2002 г 118
5.2. Анализ активности планетарных волн в Антарктике в 2002 г 125
5.3. Анализ зональной циркуляции в южном полярном регионе в 2002 г 132
5.4. Исследование роли динамических факторов в увеличении озона над Антарктикой в сентябре 2002 г 137
5.5. Анализ меридионального переноса озона в Антарктике в сентябре 2002 г 142
5.6. Сравнение вихревого меридионального переноса озона в Антарктике в августе-октябре 1998 г. и 2002 г 149
5.7. Исследование пространственно-временных связей зональной циркуляции и общего содержания озона в августе-октябре 2002 г 152
5.7.1. Метод анализа и используемые данные 152
5.7.2. Результаты и их обсуждение 153
5.8. Основные выводы Главы 5 159
Основные выводы и заключение 160
