Данные и методология идентификации циклонов - Изменения циклонических режимов северного и южного полушарий в условиях меняющегося климата

В данной работе в качестве исходных данных для исследования циклонической активности были использованы результаты реанализа NCEP/NCAR (http://www. esrl. noaa. gov/)[6]. Анализировались ежедневные глобальные поля приземного давления с 1948 года по 2013 год на сетке с шагом 2.50 по широте и долготе и с дискретностью по времени 6 часов. Этот реанализ сделан на основе спектральной модели NCEP, описывающей большинство атмосферных процессов. На сегодняшний день NCEP является одной из наиболее успешных моделей общей циркуляции атмосферы. Результаты реанализа представляют собой динамически согласованные поля метеорологических величин, охватывающие временной период более 60 последних лет. В рамках данного исследования расчет производился по всему земному шару.

В ходе работы было рассмотрено несколько схем идентификации, обзор которых производился ранее [4,1]. В виду сочетания физической обоснованной и относительной вычислительной простоты предпочтение было отдано методу, разработанному в Лаборатории Взаимодействия Океана и Атмосферы и Мониторинга Климатических Изменений Института Океанологии РАН (ЛВОАМКИ, (?Циклон?, №2006612244)) [8].

В ходе исследования рассматривалась область между 82.5° с. ш. и 82.5° ю. ш. Локальные минимумы находились следующим образом: определялся узел, значение давления в котором не превышало 1015 гПа, и это давление сравнивалось со значениями в 12 соседних узлах сетки.

После непосредственной идентификации центра определялась граница циклона, которая рассчитывалась "по последней замкнутой изобаре", т. е. граничной считалась точка, где градиент давления был равен нулю или менял знак [2,3]. После определения границ циклона вычислялись его основные характеристики: площадь (S) и объем переносимого воздуха (V).

Площадь циклона рассчитывалась как сумма площадей четырех треугольников с вершинами в центре и на границах циклона. Безусловно, такое приближение весьма грубое, однако так как в рамках исследования рассматривалась режимность циклонов, такой грубостью можно пренебречь. Объем переносимого циклоном приземного воздуха вычислялся как объем конуса

Полученная разность умножается на 8 м/гПа в виду того, что в соответствии с барической ступенью давление уменьшается на 1 гПа при подъеме приблизительно на 8 м.

Также был рассчитан индекс циклонической активности (Cyclone activity index - CAI) [7]. Для каждой точки, которая была идентифицирована как центр циклона, CAI определялся как разница между давлением в центре циклона и климатологическим среднемесячным значением давления в этой точке. Эти значения суммируются. Климатологическое значение давления в каждом узле рассчитывалось как среднее значение давления в этой точке за 66 лет по результатам реанализа.

Для того чтобы проанализировать временные изменения глубины циклонов был рассчитан, так называемый, "средний" циклон для каждого полушария. Для этого в течение года значения давления во всех точках-центрах идентифицированного циклона складывались и делились на общее количество циклонов.

Похожие статьи




Данные и методология идентификации циклонов - Изменения циклонических режимов северного и южного полушарий в условиях меняющегося климата

Предыдущая | Следующая