Метеорология, климатология, агрометеорология
Дементьева А.Л.
Жамсуева Г. С., кандидат физико-математических наук, зав. лабораторией Заяханов А. С., кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник
Цыдыпов В.В., кандидат технических наук, старший научный сотрудник (Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук)
ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ АТМОСФЕРЫ
ПУСТЫНИ ГОБИ
В данной статье проанализированы ежедневные фондовые метеорологические данные и данные погодных явлений за 18 лет (1991-2008 гг.), полученных на ст. Сайншанд. Анализ многолетних изменений средней месячной температуры воздуха показал, что за исследуемый период скорость роста температуры составила 0,160С/10 лет, что в два раза превышает скорость повышения температуры для северного полушария, которая составляет 0,060С/10 лет.
Ключевые слова: приземный слой, метеорологические параметры, ветровой режим, струйные течения.
RESEARCH OF METEOROLOGICAL PARAMETERS OF THE GOBI DESERT ATMOSPHERE
In paper the daily fund meteorological data and data of weather phenomena for 18 years (1991-2008) at station Sainshand are analyzed. Analysis of long-term changes of average monthly air temperature has shown that the rate of temperature increase was 0.160C/10 years, which is twice the rate of temperature increase for the Northern hemisphere which is 0.060C/10 years.
Key words: surface layer, meteorological parameters, wind regime, jet stream.
В последние годы увеличение общей загрязненности атмосферы и связанные с этим глобальные изменения климата Земли [2], вызвали повышенный интерес к атмосферным аэрозолям. Поскольку аэрозоль вносит вклад в изменение радиационного баланса в системе земля-атмосфера, а, следовательно, в изменение погоды и климата. Существование значительного количества аэрозолей в атмосфере обусловлено действием пыльных бурь, которые влияют на качество воздуха и здоровье людей. Основным очагом азиатских пылевых бурь являются пустыни Центральной Азии, в том числе пустыня Гоби Монголии. Одним из важных этапов оценки степени загрязнения приземного слоя атмосферы является исследование метеорологических параметров в приземном слое атмосферы. Наиболее важной климатической переменной, часто используемой как индикатор состояния и изменения климата, является температура воздуха у поверхности земли.
Для исследования изменения средней месячной температуры воздуха и анализа повторяемости и продолжительности пыльных бурь были проанализированы ежедневные фондовые метеорологические данные и данные погодных явлений за 18 лет (1991-2008 гг.) на ст. Сайншанд. Анализ многолетних изменений средней месячной температуры воздуха показал,
что за исследуемый период скорость роста температуры составила 0,160С/10 лет, что в два раза превышает скорость повышения температуры для северного полушария, которая составляет 0,060С/10 лет.
Установлено, что в последние годы при общем увеличении количества пыльных бурь в пустыне Гоби прослеживается их увеличение в осенние и зимние месяцы с 2004 г., чего ранее не наблюдалось. Так, например, пыльные бури в декабре 1997 г. наблюдались в течение 1 дня, в сентябре 2004 г. - 6 дней, а в ноябре и декабре 2009 г. - по 7 дней. Количество дней с пыльными бурями в осенние и зимние месяцы 2009 г. увеличилось в 2 раза по сравнению с
2004 г.
Для изучения ветрового режима пустыни Гоби были построены розы влияния ветров наземных метеорологических станций (ст. Сайншанд и ст. Баруун-Урт). Розы влияния ветров, построенные по фондовым метеорологическим данным, характеризуют в основном северозападное и северо-восточное направление воздушных масс [1]. Поскольку разнообразие рельефа Монголии приводит к неравномерному распределению температуры воздуха над разными обширными по размерам и структуре ландшафтов участками земной поверхности (аридные, полуаридные, степные территории, горные системы и т.д.), то это способствует развитию местной циркуляции [3]. Можно выделить увеличение повторяемости южных, юго-восточных и юго-западных потоков воздуха (25 и 21 %), а также восточное и северовосточное направление ветра (26,4 и 35,2 %) для ст. Сайншанд и ст. Баруун-Урт, соответственно. Это подтверждается и экспериментальными данными измерений метеопараметров с помощью акустического метеокомплекса АМК во время научных экспедиций в июне-августе
2005 - 2011 гг., а также результатами построения траекторий движения воздушных масс с использованием системы СЬ^АВЕ (http://cliware.meteo.ru/izomap) [5].
В ходе комплексных экспедиционных исследований было выявлено высокое содержание приземного озона на ст. Сайншанд и ст. Баруун-Урт [4].
Для изучения особенностей вертикальной структуры атмосферы аридных территорий были проанализированы ежедневные фондовые данные радиозондирования на ст. Сайншанд за 3 года (1988-1990 гг.). В силу условий прогревания и охлаждения воздуха над Азией часто возникает одна широкая высотная фронтальная зона с большими контрастами температуры и происходит слияние внетропических и субтропических струйных течений. В процессе формирования струйных течений возникают разрывы тропопаузы.
Согласно определению, данному ВМО, нижним пределом величины скорости ветра на оси струйного течения условно принята скорость ветра 30 м/с (108 км/ч), поэтому в выборку вошли те радиозонды, в которых хотя бы на одном уровне была зафиксирована скорость ветра, превышающая или равная 30 м/с. По выбранным данным были построены вертикальные профили скоростей ветра и температуры. Высота струйных течений определялась по максимальным скоростям ветра. В результате анализа было установлено, что частота появления струйных течений по данным радиозондирования в мае составила 62%, в июне- 47%, в июле-42% времени наблюдений (1990 г.). Толщина струйного течения составляла в среднем 4-4,5 км. Нижняя граница высоты тропопаузы на этих широтах (440 К) в летние месяцы располагалась на высотах 10-12 км. К лету режим ветра на всех высотах, особенно в нижней тропосфере, значительно изменяется. Соответственно подвергаются изменениям и скорости ветра по вертикали.
В результате исследований было установлено, что изменения концентрации озона в атмосфере пустыни Гоби, где отсутствуют значительные антропогенные и естественные источники, связаны с переносом атмосферного воздуха из вышележащих слоев тропосферы, за счет стратосферно-тропосферного обмена через размытие тропопаузы, наиболее частые на этих широтах.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дементьева А.Л., Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Цыдыпов В.В., Аюржанаев А.А., Аз-заяа Д., Оюнчимег Д. Ветровой режим и особенности атмосферной циркуляции при образовании пыльных бурь в пустыне Гоби. - Оптика атмосферы и океана, 2009, т. 22, № 6, с. 615-621.
2. Довгалюк Ю.А., Ивлев Л.С. Физика водных и других атмосферных аэрозолей. - Санкт-Петербург, Изд-во С.-Петербургского ун-та, 1998, 324 с.
3. Жадамбаа Ш., Неушкин А.И, Тувдэндорж Д. Сезонные особенности атмосферной циркуляции над Монголией // Метеорология и Гидрология. 1967. № 5. С. 29-32.
4. Жамсуева Г.С., Заяханов А.С., Цыдыпов В.В., Аюржанаев А.А., Аззаяа Д., Оюнчимег Д. Экспериментальные исследования малых газовых составляющих атмосферы аридных и полуаридных территорий Монголии // Оптика атмосферы и океана. 2008. Том 21. № 03. С. 273-277.
5. Particularities of circulation and the analysis of dust storm in sharp-continental climate conditions of Mongolia / A.L. Dementeva, G.S. Zhamsueva, A.S. Zayakhanov, V.V. Tsydypov, A.A. Ayurzhanaev // International society for Optical Engineering (SPIE). - 2008. - Vol. 6936, 69360Z. - doi: 10.1117/12.783350.
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.