УДК 551.513+551.515,2«2О01.01 /03»(215-13)
Циркуляция атмосферы и тропический циклогенез в январе — марте 2001 г. в Южном полушарии
Т. С. Кружкова*, Т. Г. Иванидзе*, М. Е. Макарова*
Рассмотрены особенности циркуляции атмосферы и тропический циклогенез в летний период (январь — март) 2001 г. над океанами Южного полушария, когда число тропических циклонов было существенно меньше нормы или они вообще не наблюдались (январь 2001 г., Тихий океан). На основе анализа индексов циркуляции атмосферы Каца и средних месячных полей давления и аномалий давления на уровне моря и в средней тропосфере можно утверждать, что циркуляционные процессы, подавляющие или активизирующие циклоническую деятельность в тропиках, сложно дифференцированы и, по-видимому, единой схемы глобальной циркуляции атмосферы, определяющей тропический циклогенез, не существует.
В настоящее время из научной литературы известно, что важные аспекты тропического циклогенеза остаются до сих пор нерешенными [1, 3, 5, 8, 11]. Действительно, редкая повторяемость тропических циклонов (ТЦ), по-видимому, свидетельствует о том, что в атмосфере действуют избирательные механизмы, приводящие к их возникновению.
Данные банка "Тропические циклоны 1970—1999 гг.", созданного в Гидрометцентре России, показывают большие различия в распределении числа ТЦ по годам (табл. 1). Так, на северо-западе Тихого океана в Северном полушарии число ТЦ колеблется от 16 до 36 в год; на северо-востоке Тихого океана — от 8 до 26; в Северной Атлантике — от 4 до 19; на севере Индийского океана — от 2 до 11; на юге Индийского океана — от 11 до 27; на юге Тихого океана — от 4 до 18.
В [7], где были рассмотрены статистические характеристики ТЦ в годы противоположных экстремумов их повторяемости, как наиболее показательных с точки зрения аномалий циркуляции атмосферы, был сделан интересный вывод — циркуляционные процессы, активизирующие или подавляющие циклоническую деятельность в тропиках, не охватывают всего пространства тропической зоны земного шара, В подтверждение изложенного вывода нами предпринята попытка дальнейшего исследования в этом направлении. Для этой цели были рассмотрены ТЦ и циркуляция атмосферы в январе — марте 2001 г. в тропической зоне Южного полушария, поскольку в этот период на акватории южных частей Тихого и Индийского океанов число ТЦ было значительно меньше нормы для данных районов, а в январе 2001 г. на юге Тихого океана ТЦ не было вообще (табл. 2).
* Гидрометеорологический научно-исследовательский центр Российской Федерации.
Таблица 1
Число тропических циклонов в 1970—1999 гг.
Год Северо-запад Тихого океана Северо-восток Тихого океана Атлантический океан Север Индийского океана Юг Индийского океана Юг Тихого океана
1970 26 18 8 6 19 8
1971 36 18 11 10 20 8
1972 31 12 6 9 15 15
1973 21 11 7 8 27 11
1974 31 18 6 8 13 9
1975 21 16 8 11 18 5
1976 25 15 10 11 16 9
1977 21 8 6 8 14 11
1978 30 19 11 6 14 9
1979 24 10 8 6 15 10
1980 24 14 11 6 21 7
1981 29 15 12 5 15 10
1982 26 23 6 8 13 10
1983 23 21 4 3 17 13
1984 27 16 10 4 19 13
1985 27 21 11 6 19 9
1986 28 17 6 2 15 10
1987 22 20 6 6 18 7
1988 29 14 10 2 11 6
1989 31 17 10 4 15 12
1990 28 21 14 4 16 9
1991 29 14 7 2 17 6
1992 28 26 7 8 13 12
1993 28 14 8 2 11 10
1994 34 16 6 3 16 6
1995 23 10 19 3 16 4
1996 26 8 12 7 24 10
1997 28 17 7 2 12 18
1998 16 13 13 2 13 15
1999 18 9 12 2 13 7
Среднее 26,3 15,7 9,1 5,5 16,2 9,6
Из данных табл. 2 следует, что в итоге за рассмотренный период отрицательная аномалия числа ТЦ на юге Тихого океана составила 55%, на юге Индийского океана — 23% и по Южному полушарию в целом — 35% от норм, вычисленных за 1970—1999 гг. Обратим внимание на следующие особенности распределения ТЦ:
— в январе на юге Тихого океана ТЦ не было, а на юге Индийского их было около нормы (4, норма 3,8);
— в феврале "недобор" числа ТЦ как на юге Тихого, так и на юге Индийского океана был несущественным: их было 2 (норма 2,4) и 3 (норма 3,6) соответственно;
— в марте число ТЦ в Южном полушарии было наименьшим — 2 при месячной норме 5,0.
Эти особенности указывают на то, что в рассматриваемый период, очевидно, существовали значительные аномалии в распределении барических образований. Попытаемся выяснить, как это было связано с тропическим циклогенезом этого периода. 30
Таблица 2
Число ТЦ, их месячная норма (/V) и отклонение от нормы (Ш) в январе — марте 2001 г. в Южном полушарии
Январь Февраль Март Всего
Район Число N Число N Число N ш Число N т %
ТЦ ТЦ ТЦ ТЦ
Юг Индийского 4 3,80 0,20 3 3,60 -0,60 1 2,97 -1,97 8 10,37 -2,37 -22,8
океана
Юг Тихого 0 2,13 -2,13 2 2,43 -0,43 1 2,10 -1,10 3 6,66 -3,66 -54,9
океана
Южное 4 5,93 -1,93 5 6,03 -1,03 2 5,07 -3,07 11 17,03 -6,03 -35,4
полушарие
В табл. 3 представлены зональные (/,) и меридиональные (/„) индексы циркуляции Каца, рассчитанные для I и II естественных синоптических районов на уровне моря и на изобарической поверхности 500 гПа. Данные табл. 3 показывают, что четкой картины во временном ходе индексов циркуляции нет. Так,
— в январе на юге Индийского океана (I естественный синоптический район) /„ = 1,18, а на юге Тихого океана (И естественный синоптический район) /„ = 1,04, т, е. меридиональные процессы в этих районах были почти одинаковыми по интенсивности; в то же время /м для юга Тихого океана существенно превосходят /, (0,87), а ТЦ не возникали. Отмечаются несколько повышенные значения /„ и /3 для юга Индийского океана по сравнению с аналогичными индексами для юга Тихого океана, но эти различия, как видно, несущественны;
— в феврале /3 для юга Индийского и Тихого океанов несколько уменьшились, а /м, наоборот, увеличились, особенно для юга Тихого океана на поверхности 500 гПа (1,77), что, возможно, и сыграло свою роль в зарождении ТЦ около побережья Австралии и на центральной акватории Тихого океана в Южном полушарии;
— в марте изменения индексов циркуляции не имеют четкой направленности, но следует отметить, что меридиональные индексы к этому ме-
Таблица 3
Индексы циркуляции атмосферы Каца для I и II естественных синоптических районов ■ январе — марте 2001 г.
Естест- Северное полушарие Южное полушарие
венный синопти- Месяц Уровень моря 500 гПа Уровень моря 500 гПа
ческий I, 1. /, /. /. 1.
район
I Январь 0,35 1,07 1,67 1,12 1,04 1,18 2,54 1,44
Февраль 0,10 1,09 1,36 1,28 0,98 1,11 2,43 1,53
Март 0,42 0,85 1,70 1,13 0,99 1,24 2,55 1,66
II Январь 0,30 1,28 2,48 1,05 0,87 1,04 2,36 1,48
Февраль 0,40 1,28 2,83 1,36 0,85 1,17 2,26 1,77
Март 0,22 1,07 1,98 1,25 0,67 1,32 1,84 1,81
13 1 а)
0,5-
1,0-
0,0-
ч
2,5"
2,0-
7,5-
г 5
—з
- е
Г 3 5 Т 9 11 13 15 П 13 21 23 25 27 29 Дни.
Рис. 2. То же, что и иа рис. I, для индекса зональной циркуляции Каца.
абсолютным значениям зональные индексы циркуляции (4) на уровне моря как в Северном, так и в Южном полушариях (рис. 1 а и 2а). И наоборот, на изобарической поверхности 500 гПа в Южном полушарии преобладала зональность циркуляционных процессов (рис. 26). При этом здесь выделяются большие значения /„ (>2,0) в средней тропосфере с 18 по 23 марта (рис. 16) — необычная интенсивность меридиональных процессов за весь период; 23 марта /3 понизился до 1,70 (рис. 26), однако тропические циклоны в Южном полушарии в эти дни не возникали.
Из результатов выполненного анализа следует, что ни региональные, ни полушарные индексы циркуляции за рассмотренный период не определяют различия условий возникновения ТЦ.
Обратимся к распределению давления на уровне моря и геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа (рис. 3—5) в январе — марте 2001 г. На рис. 3 показано распределение аномалий давления в январе. В этом месяце отмечались отрицательные аномалии давления как на уровне моря (-3...-5 гПа), так и в средней тропосфере (-3...-5 дам) над югом Индийского океана и положительные аномалии в тропических широтах над югом Тихого океана (на уровне моря до 3 гПа). Отрицательные аномалии давления связаны с глубокой экваториальной ложбиной в тропиках юга Индийского океана, где и происходило образование ТЦ. На юге Тихого океана картина была иная: положительные аномалии давления в области экваториальной ложбины и отсутствие ТЦ.
В феврале (рис, 4), когда ТЦ наблюдались над югом и Тихого, и Индийского океанов, но их число было меньше нормы, в рассматриваемых районах также преобладали отрицательные аномалии давления (-1...-4 гПа), и
Рис. 3, Средние поля давления на уровне моря (а) и геопотенциала изобарической поверхности 500 гПа (б) и их аномалии в январе 2001 г.
только на изобарической поверхности 500 гПа на юге Тихого океана — положительные аномалии геопотенциала (до 3 дам), т. е. характер циркуляции в регионах был немного разный, а число ТЦ одинаковым.
В марте (рис. 5) экваториальные депрессии на юге Индийского и Тихого океанов также различались по своей интенсивности, но аномалии давления были незначительны и противоположного знака.
Отметим, что в рассматриваемый период, когда ТЦ отсутствовали или их было очень мало, они не создавали существенных аномалий барического поля. 34
Рис. 4. То же, что и на рис. 3, в феврале 2001 г.
Рассмотрим положение центров действия атмосферы. Так, в январе (рис. За) южноиндийский субтропический антициклон был смещен к югу (положительные аномалии 7—11 гПа), экваториальная депрессия в Индийском океане была активна, и меридиональные процессы обусловили активизацию ВЗК, где и происходило образование ТЦ, в то же время над югом Тихого океана субтропические антициклоны были более интенсивны по сравнению с нормой и смещены в западный сектор. Экваториальная депрессия здесь характеризовалась положительными аномалиями давления, ВЗК была совершенно не выражена, и ТЦ в этом районе не было. В февра-
35
Рис. 5. То же, что и на рис. 3, в марте 2001 г.
ле наблюдалась иная картина, особенно на поверхности 500 гПа (рис. 46): происходило ослабление субтропических максимумов, а в районе экватора появились отдельные области повышенного геопотенциала — неблаг
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.