Это колебание в настоящее время рассматривается как составляющая Арктической осцилляции. В этой работе также показано, что преобладающая в последние десятилетия положительная фаза, характеризуемая положительными значениями временного коэффициента первой моды разложения поля давления по эмпирическим ортогональным функциям, сопровождается (по сравнению с отрицательной фазой) как статистически значимым увеличением повторяемости циклонов в Северной Атлантике (между 55º и 75ºN) и юго-восточной части Средиземноморского региона, так и их интенсификацией. При этом в умеренных широтах Северной Атлантики (между 35º и 55ºN) и над большей частью Европы повторяемость циклонов меньше в положительной фазе. Повторяемость антициклонов при интенсивной фазе Североатлантического колебания возрастает между 30º и 40ºN, а глубина и площадь — в субтропиках и над северо-восточной частью Европы.
И.И. Мохов и В. Ч. Хон проводят анализ межгодовых и долгопериодных изменений характеристик центров действия атмосферы Северного полушария зимой с использованием различных эмпирических данных с конца XIX до начала XXI в. и результатов реанализа. Для второй половины ХХ в. отмечены статистически значимые тенденции интенсификации Алеутского циклона и северо-атлантических центров действия. Тенденции изменения Сибирского антициклона по разным эмпирическим данным различаются. Отмечена статистически значимая связь характеристик северо-тихоокеанских центров действия с явлениями Эль-Ниньо / Ла-Нинья. Во время Эль-Ниньо (Ла-Нинья) происходит углубление (ослабление) и смещение на восток (запад) Алеутского циклона, а также ослабление (усиление) и смещение на юг (север) Гавайского антициклона.
Отмечено усиление связи характеристик северо-тихоокеанских центров действия с температурой поверхности океана в области формирования Эль-Ниньо и Ла-Нинья в конце ХХ века. В частности, установлено, что к концу ХХ века усилилась характерная для Эль-Ниньо 4−6 летняя цикличность Алеутского и Гавайского центров действия.
В продолжение этого исследования В. Ч. Хон и И. И. Мохов провели анализ чувствительности характеристик центров действия атмосферы Северного полушария зимой на основе моделей различной сложности в сопоставлении с данными наблюдений. В том числе используются климатическая модель промежуточной степени сложности и модели общей циркуляции атмосферы и океана. Показана способность глобальных моделей описывать не только средние режимы центров действия, но и их динамику. В частности, в модельных расчетах воспроизводится статистически значимая связь характеристик северо-тихоокеанских центров действия с явлениями Эль-Ниньо / Ла-Нинья, выявленная по данным наблюдения.
Еще одной важной практической задачей современной метеорологии является повышение качества прогноза погоды. Основные направления данной работы в настоящее время включают в себя:
повышение точности численного решения уравнений гидротермодинамики атмосферы;
улучшение оценки начального состояния атмосферы;
совершенствование параметризаций физических процессов подсеточного масштаба и учет хаотических свойств атмосферных процессов.
Современная вычислительная технология прогноза погоды должна адекватно воспроизводить атмосферные процессы как синоптического масштаба (с периодами от нескольких часов до нескольких дней), так и мезометеорологического масштаба (с характерными масштабами от десятков минут до нескольких часов). Точность прогноза определяется точностью предсказания фазовой траектории в пространстве размерности 107 и выше. Таким образом, необходим переход к негидростатическим уравнениям, а учитывая ограничения, накладываемые оперативной технологией и вычислительными ресурсами, также и применение эффективных численных методов.
Заключение
История развития метеорологии насчитывает огромное количество времени — первые попытки объяснения атмосферных явлений датируются еще эпохой древних греков. Однако в этот период к сфере ведения науки относилось абсолютно все, что происходило над землей: движение небесных тел, осадки и т. п. Средние века можно назвать неким «застоем» в развитии метеорологии, т.к. естественнонаучные исследования в этот период практически прекратились, а все погодные явления объяснялись с теологической точки зрения. Возрождением для метеорологии стал XIX век, когда были составлены первые карты изобар и изотерм, картографированы другие климатические данные.
Современная методология метеорологии связана с тремя основными процессами: сбором первичных данных, анализом и прогнозированием. На всех этапах исследования, несмотря на современные технические инновации, нередки различного рода ошибки, которые влияют на достоверность конечного результата.
В настоящее время, как и многие другие процессы, метеорология приобретает глобальный характер. Сегодня метеорологические исследования ведутся уже не на уровне отдельных локаций, а в планетарном масштабе, когда, например, синоптики анализируют, как извержение вулкана в Перу может повлиять на погоду в европейской части России.
Список литературы
Бардин М. Ю., Полонский
А. Б. Североатлантическое колебание и синоптическая изменчивость в Европейско-Атлантическом регионе в зимний период // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 2. С. 147−157.
Гаврилов М.Б. О спектральных свойствах временных эмпирических ортогональных функций // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 1. С. 14−24.
Курбаткин Г. П. Два характерных аномальных режима при численном моделировании атмосферной циркуляции переходных сезонов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. Т. 39. № 6. С. 723−734.
Мерзляков Е.Г., Портнягин Ю. И., Макаров Н. А. и др. Распространяющиеся на восток межсуточные колебания ветра в полярной мезосфере / нижней термосфере Северного полушария // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. №
1. С. 92−104.
Миддлтон У. История теорий дождя и других форм осадков. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. 197 с.
Михеев В. А. Климатология и метеорология. Ульяновск: УГТУ, 2009. 115 с.
Мохов И.И., Хон В. Ч. Межгодовая изменчивость и долгопериодные тенденции изменений центров действия атмосферы в Северном полушарии. Анализ данных наблюдений // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 6.
С. 723−732.
Толстых М.А., Фролов А. В. Некоторые современные проблемы численного прогноза погоды // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 3. С. 315−327.
Хон В.Ч., Мохов И. И. Межгодовая изменчивость и долгопериодные тенденции изменений центров действия атмосферы в Северном полушарии. Модельные оценки чувствительности к глобальным климатическим изменениям // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2006. Т.
42. № 6. С.
749−756.
Миддлтон У. История теорий дождя и других форм осадков. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. С. 8.
Михеев В. А. Климатология и метеорология. Ульяновск: УГТУ, 2009. С. 7.
Миддлтон У. История теорий дождя и других форм осадков. Л.: Гидрометеоиздат, 1969. С. 11.
Там же. С. 15.
Там же.
Курбаткин Г. П. Два характерных аномальных режима при численном моделировании атмосферной циркуляции переходных сезонов // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2003. Т. 39. № 6. С. 723−734.
Гаврилов М.Б. О спектральных свойствах временных эмпирических ортогональных функций // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 1. С. 14−24.
Мерзляков Е.Г., Портнягин Ю. И., Макаров Н. А. и др. Распространяющиеся на восток межсуточные колебания ветра в полярной мезосфере / нижней термосфере Северного полушария // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 1.
С. 92−104.
Бардин М.Ю., Полонский А. Б. Североатлантическое колебание и синоптическая изменчивость в Европейско-Атлантическом регионе в зимний период // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 2. С. 147−157.
Мохов И.И., Хон В. Ч. Межгодовая изменчивость и долгопериодные тенденции изменений центров действия атмосферы в Северном полушарии. Анализ данных наблюдений // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. №
6. С. 723−732.
Хон В.Ч., Мохов И. И. Межгодовая изменчивость и долгопериодные тенденции изменений центров действия атмосферы в Северном полушарии. Модельные оценки чувствительности к глобальным климатическим изменениям // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2006. Т. 42. № 6.
С. 749−756.
Толстых М.А., Фролов А. В. Некоторые современные проблемы численного прогноза погоды // Известия РАН. Физика атмосферы и океана. 2005. Т. 41. № 3. С. 315−327.
