связь температуры воздуха и атмосферной циркуляции на

СВЯЗЬ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА
И АТМОСФЕРНОЙ ЦИРКУЛЯЦИИ
НА ТЕРРИТОРИИ СИБИРИ
Харюткина Е.В.1, Горбатенко В.П.2, Ипполитов
И.И.1, Кабанов М.В.1, Логинов С.В.1,
Поднебесных Н.В.1
1Институт мониторинга климатических и экологических
систем СО РАН
634055 г. Томск, пр. Академический, 10/3, e-mail: [email protected]
2Томский государственный университет
634050 г. Томск, пр. Ленина, 36
Цель
исследование влияния циркуляции атмосферы на изменчивость температуры воздуха на
территории Сибири
за период с 1976 по 2006гг.
Данные
 Данные среднесуточных величин со 169 станций для Сибири (50 - 70ºс.ш., 60-110ºв.д.) за период 1976–
2006гг.: http://www1.ncdc.noaa.gov/pub/data/ http://www.meteo.ru/climate/sp_clim.php
 Данные реанализа JRA-25. Интервал 1979–2011. Пространственное разрешение 1.25ox1.25o
http://ds.data.jma.go.jp/gmd/jra/
 Телеконнекционные индексы: AO, SCAND, NAO, POL и SOI http://www.cpc.ncep.noaa.gov
Выборочные функции распределения для среднегодовых оценок температуры
и для среднегодовых оценок трендов температуры за 1976-2006гг.
Среднемесячные оценки температуры и ее трендов
Month
T,°С
σ, °С
Ttr°С/10 лет
σ tr °С/ 10 лет
Jan
Feb
Mar
Apr
May
Jun
Jul
Aug
Sep
Oct
Nov
Dec
Year
-22.23
-19.71
-10.79
1.83
6.64
14.23
17.52
14.09
6.94
-1.68
-12.47
-19.38
-2.70
5.86
5.30
4.94
5.28
4.66
3.13
1.99
1.91
2.17
3.64
5.40
5.64
4.07
0.19
0.83
0.77
0.01
0.73
0.30
0.29
0.21
0.01
0.60
-0.26
0.04
0.36
0.53
0.50
0.34
0.41
0.27
0.25
0.30
0.28
0.16
0.30
0.51
0.32
0.18
Выбранные траектории движения циклонов и
антициклонов, входящих на территорию Сибири
Вихревая активность
 nz – число циклонов,
 na – число антициклонов,
 nNz, nWz, nSz – число циклонов северного, западного и
южного направлений, соответственно;
 Pz – давление в центрах циклонов,
 Pa – давление в центре антициклонов,
 PNz, PWz, PSz, – давление в центрах циклонов
северного, западного и южного направлений,
соответственно.
Временная изменчивость числа циклонов и давления в центрах
циклонов, пришедших с северного, южного и западного направлений
Межгодовая изменчивость
Число антициклонов
Давление в центрах
антициклонов
Индексы глобальной циркуляции
• NAO – Северо-Атлантическое колебание
• AO – Арктическое колебание
• SCAND – Скандинавский индекс
• SOI – Южное колебание
• POL – Полярно-Евразийский индекс
• SLP – давление на уровне моря
Корреляция между температурой воздуха и индексами в январе
NAO
SOI
Расчет по JRA-25 за период 1979-2008
1000 гПа
700 гПа
500 гПа
300 гПа
Январь
Корреляции между температурой воздуха и индексом SCAND
Расчет по JRA-25 за период 1979-2008
1000 гПа
700 гПа
500 гПа
300 гПа
Июль
Корреляции между температурой воздуха и индексом SCAND
Расчет по JRA-25 за период 1979-2008
1000 гПа
700 гПа
500 гПа
300 гПа
Январь
Корреляции между температурой воздуха и индексом NAO
Расчет по JRA-25 за период 1979-2008
Регрессионная циркуляционная модель изменчивости
температуры
…
…
Месяц
Корреляции между температурой
и отдельными телеконнекционными
индексами
SCAND
NAO
AO
POL
SOI
SLP
Январь
-0,56
0,51
0,47
0,42
-0,37
Февраль
-0,61
0,45
0,49
0,21
Март
-0,78
0,30
0,39
Апрель
-0,72
0,00
Май
-0,52
Июнь
Корреляции между температурой
и отдельными характеристиками
циклонической активности
PZ
PZN
PAN
-0,47
-0,54
-0,49
-0,50
-0,07
-0,54
-0,65
-0,45
-0,35
0,09
-0,14
-0,64
-0,38
-0,42
-0,37
0,72
0,38
0,29
-0,06
-0,08
-0,62
-0,64
-0,19
0,69
0,24
0,45
0,11
-0,13
-0,20
-0,28
-0,01
-0,35
0,54
-0,69
0,32
0,30
-0,39
-0,15
-0,22
0,14
0,10
-0,12
0,80
Июль
-0,58
0,00
0,18
0,27
0,14
0,08
0,09
0,06
-0,08
0,58
Август
-0,73
0,20
0,28
-0,31
0,22
0,23
-0,02
0,06
0,14
0,64
Сентябрь
-0,55
0,28
0,47
0,41
-0,19
0,01
-0,14
0,00
-0,41
0,61
Октябрь
-0,51
-0,14
0,37
0,42
0,17
-0,15
-0,39
-0,31
-0,38
0,74
Ноябрь
-0,54
0,16
0,41
0,34
-0,37
-0,56
-0,51
-0,51
-0,63
0,69
Декабрь
-0,67
0,22
0,36
0,00
0,31
-0,45
-0,32
-0,19
0,02
По данным станций за период 1976–2006
R2
0,82
0,73
0,64
Коэффициенты детерминации R2 моделей линейной
регрессии температуры
Янв
Фев
Март
Апр
Май
Июнь Июль
Авг
Сент
Окт
Ноя
Дек
Год
R2
все индексы
0.77 0.71 0.70 0.69 0.52
0.69
0.58
0.64
0.59
0.74
0.62
0.64
0.66
R2
глобальные
0.55 0.53 0.65 0.53 0.42
0.64
0.33
0.57
0.46
0.65
0.56
0.45
0.53
R2
региональные
0.48 0.42 0.37 0.41 0.22
0.28
0.15
0.20
0.26
0.14
0.52
0.21
0.31
Выводы
• В среднем величина тренда приземной температуры для
территории Сибири за 1976-2006гг. составила 0,36°С/10лет.
• Изменчивость температуры главным образом определяется
изменчивостью индексов SCAND и AO и наименее связана
с изменчивостью индексов NAO и SOI.
• Наибольшее влияние на температурный режим территории
оказывает давление в центре циклонов и антициклонов;
наименьшее – общее число циклонов.
• Региональная циркуляция описывает от 14 до 52%
изменчивости температуры, глобальная циркуляция – от 33 до
65% в разные месяцы года.
Спасибо за внимание!