Influence of ocean on dynamic of polar stratosphere and ozone layer

Cover Page

Abstract


Influence of the tropical oceanic processes (the El-Niño – La-Niña phenomenon) on structure and composition of a polar stratosphere is considered. Data of the reanalysis on sea surface temperature, a potential vorticity, temperatures of air, ozone mixing ratio and total ozone column per 1980–2016 are analyzed. Influence the El-Niño and La-Niña on circumpolar vorticity, temperature of air in a stratosphere and an ozone layer is studied. It is shown that the El-Niño leads to instability of circumpolar vorticity, causes sudden stratospheric warming and increase the content of ozone.


About the authors

A. R. Jakovlev

Russian state hydrometeorology university

Author for correspondence.
Email: endrusj@rambler.ru

Russian Federation, Voronezhskaya ul., 79, Saint Petersburg, 192007

S. P. Smyshlyaev

Russian state hydrometeorology university

Email: endrusj@rambler.ru

Russian Federation, Voronezhskaya ul., 79, Saint Petersburg, 192007

References

  1. Ариэль Н.З., Строкина Л.А. Динамические характеристики взаимодействия атмосферы с поверхностью Мирового океана. Л.: Гидрометиздат, 1986. 48 с.
  2. Бендик А.Б., Яковлев В.Н. О сближении подходов к пониманию феномена Эль-Ниньо – Ла-Нинья // Вестник Российского государственного университета им. И. Канта. 2010. Вып. 1. С. 57–64.
  3. Лаппо С.С., Гулев С.К., Рождественский А.Е. Крупномасштабное тепловое взаимодействие в системе океан-атмосфера и энергоактивные области Мирового океана. Л.: Гидрометиздат, 1990.
  4. Arnaud Czaja Ocean-atmosphere coupling in midlatitudes: does it invigorate or damp the storm track? // ECMWF Seminar on Seasonal Prediction, 3–7 September 2012. P. 35–46.
  5. Доронин Ю.П. Влияние ледяного покрова на теплообмен атмосферы с океаном // Проблемы Арктики и Антарктики. 1974. № 43–44. С. 52–59.
  6. Taylor K.E., Williamson D., Zwiers F. The sea surface temperature and sea-ice concentracion boundary conditions for AMIP II simulations. Prоgram for climate model diagnosis and intercomparison. University of California, Lawrwnce Livermore National Laboratory, 2000, Seрtember.
  7. Taylor K., Williamson D., Zwiers F. The sea surface temperature and sea-ice concentracion boundary conditions for AMIP II simulations // PCMDI Report. № 60. 2000, Seрtember.
  8. Жадин E.А. Межгодовые вариации озона над Европой и аномалии температуры океана в Атлантике // Метеорология и Гидрология. 1992. № 7. С. 22–26.
  9. Жадин E.А. Долгопериодная цикличность температуры поверхности океана, температуры нижней
  10. стратосферы и озона в умеренных широтах // Метеорология и Гидрология. 1993. № 5. С. 52–59.
  11. Жадин Е.А. Арктическое колебание и межгодовые вариации температуры поверхности Атлантического и Тихого океанов // Метеорология и Гидрология. 2001. № 8. С. 28–40.
  12. Смышляев С.П., Погорельцев А.И., Галин В.Я. и др. Влияние волновой активности на газовый состав стратосферы полярных районов // Геомагнетизм и аэрономия. 2016. Т. 56 № 1. С. 102–116.
  13. Newman Paul A., Nash Eric R., Rosenfield Joan E. What controls the temperature of the Arctic stratosphere during the spring? // J. Geoph. Res. 2001. V. 106. № D17. P. 19999–20010.
  14. Dingzhu Hu, Wenshou Tian, Fei Xie, Jianchuan Shu and other. Effects of meridional sea surface temperature changes on stratospheric temperature and circulation // Advances in atmospheric science. 2014. V. 31. July. P. 888–900.
  15. Chipperfield M.P., Jones R.L. Relative influences of atmospheric chemistry and transport on Arctic ozone trends. Nature, 1999. V. 400. P. 551–554.
  16. Manatsa D., Mukwada G. A connection from stratospheric ozone to el niño-southern oscillation // Sciencific reports. 7. 5558. 2017.
  17. Nasa merra [Electronic resource]. Ncar climate data guide. Mode of access: https://climatedataguide.ucar.edu/climate-data/nasa-merra.
  18. Era-interim [Electronic resource] / ECMWF mode of access: http://www.ecmwf.int/en/research/climate- reanalysis/era-interim.
  19. Weather and climate change [Electronic resource] / Met Office. Mode of access: http://www.metoffice.gov.uk/.
  20. Alekseev V.A., Volodin E.M., Galin V.Ya. Modeling the Present-Day Climate with the INM RAS Atmospheric Model. Preprint No. 2086-A98, IVM RAN (Moscow: Inst. of Numerical Math., 1998).
  21. Galin V.Ya., Smyshlyaev S.P., Volodin E.M. Combined Chemistry–Climate Model of the Atmosphere. // Izv., Atmos. Ocean. Phys. 2007. V. 43. № 4. Р. 399–412.
  22. Яковлев А.Р., Смышляев С.П. Численное моделирование глобального воздействия океана и явлений Эль-Ниньо и Ла-Нинья на структуру и состав атмосферы // Ученые записки РГГМУ. 2017. Вып. № 49. С. 58–72.
  23. Historical El Nino / La Nina episodes (1950–present) [Electronic resource] // United States Climate Prediction Center. 4 November 2015. Mode of access: http://www.cpc.ncep.noaa.gov/products/analysis_monitoring/ensostuff/ensoyears.shtml.
  24. Варгин П.Н., Володин Е.М. Анализ воспроизведения динамических процессов в стратосфере климатической моделью ИВМ РАН // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2016. Т. 52. № 1. С. 3–18.
  25. Scott R., Polvani L. Internal variability of the winter stratosphere // J. Atmos. Sci. 2006. V. 63. P. 2758–2778.
  26. Погорельцев А. И., Савенкова Е. Н., Перцев Н. Н. Внезапные стратосферные потепления: роль нормальных атмосферных мод // Геомагнетизм и аэрономия. 2014. Т. 54. № 3. С. 387–403.
  27. Karpechko A., Perlwitz J., Manzini E. A model study of tropospheric impacts of the Arctic ozone depletion 2011 // J. Geophys. Res. V. 119. № D13. P. 7999–8014.
  28. Ball William T., Alsing J., Mortlock D. J., et al. Evidence for a continuous decline in lower stratospheric ozone offsetting ozone layer recovery // Atmospheric Chemistry and Phusics. 2018. V. 18. P. 1379–1394.
  29. Bell C., Gray L., Charlton-Perez A., Joshi M., Scaife A. Stratospheric Communication of El Ninõ Teleconnections to European Winter. J. Climate. 2009. V. 22. P. 4083–4096.
  30. Garfinkel C., Hartmann D. Different ENSO teleconnections and their effects on the stratospheric polar vortex. J. Geophys. Res. 2008. V. 113. D18114.
  31. Butler A., Polvani L. El Niño, La Niña, and stratospheric sudden warmings: A reevaluation in light of the observational record 2011. Geophys. Res. Lett. 2011. V. 38. L13807.

Statistics

Views

Abstract - 240

PDF (Russian) - 235

Cited-By


PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2019 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies