Зміни в розподілі загального вмісту озону в атмосфері над Антарктикою

Автор(и)

  • Асен Васильович Грицай Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Геннадій Петрович Міліневський Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Олександр Михайлович Євтушевський Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна
  • Ендрю Р. Клекочук Австралійська антарктична служба, Кінгстон, Тасманія

DOI:

https://doi.org/10.36023/ujrs.2016.10.79

Ключові слова:

загальний вміст озону, антарктична стратосфера, зональна асиметрія, квазістаціонарні планетарні хвилі, зміни клімату

Анотація

В роботі узагальнюються дані про зміни в зональній асиметрії антарктичного озону за супутниковими вимірюваннями 1979–2015 рр. та про їх зв’язок із параметрами атмосфери південної півкулі, одержані авторами за останнє десятиліття. Весняні рівні антарктичного озону у 2000-і – 2010-і роки не показують зростання площі озонової діри, яке спостерігалося у 1980-і – 1990-і роки. Стабілізацію та перші ознаки зменшення площі озонової діри вважають наслідком дії Монреальського протоколу 1987 р. з обмежень викидів озоноруйнуючих речовин в атмосферу. Довготривалі зміни вмісту озону в атмосфері над антарктичним регіоном у весняний сезон супроводжуються змінами в його асиметричному розподілі відносно південного полюса. Міжрічні міграції положення довготного мінімуму озону демонструють статистично значущий зв’язок із структурою квазістаціонарних планетарних хвиль у розподілі атмосферних параметрів. Довготривалий довготний дрейф мінімуму озону виявляє схожість із дрейфом у зональній структурі планетарних хвиль у розподілі тропосферних параметрів, а також супроводжується меридіональним зміщенням кліматичних аномалій у бік екватора. Одержані співвідношення характеризують взаємозалежність великомасштабних тропосферних та стратосферних збурень у південній півкулі у сезон озонової діри.

Біографії авторів

Асен Васильович Грицай, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

асистент кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету

Геннадій Петрович Міліневський, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

докт. фіз.-мат. наук, завідувач науково-дослідної лабораторії “Фізика космосу” кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету

Олександр Михайлович Євтушевський, Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, Україна

НДЛ "Фізика космосу" кафедри астрономії та фізики космосу фізичного факультету старший науковий співробітник

Ендрю Р. Клекочук, Австралійська антарктична служба, Кінгстон, Тасманія

старший науковий співробітник

Посилання

Grytsai A.V., Milinevsky G.P., Klekociuk A.R. (2014) Termination of the eastward shift of the minimum in the zonal distribution of Antarctic ozone as a consequence of the restoration of the ozone layer. Proceedings of the conference “Monitoring the state of the natural environment of the Antarctic and ensuring the activities of national expeditions”. — Minsk: Ecoperspective, 154-159.

Grytsai A.V. [et al.] (2010) Ozone distribution in the Antarctic based on 303 annual satellite observations. Space science and technology. Vol.16. No 1. 20-27.

Agosta E. A. Austral spring stratospheric and tropospheric circulation interannual variability / E. A. Agosta, P. O. Canziani // J. Climate. — 2011. — Vol. 24. — P. 2629–2647.

Albers J. R. Pathways for communicating the effects of stratospheric ozone to the polar vortex: Role of zonally asymmetric ozone / J. R. Albers, T. N. Nathan // J. Atmos. Sci. — 2012. — Vol. 69. — P. 785–801.

Changes in the polar vortex: Effects on Antarctic total ozone observations at various stations / B. Hassler, G. E. Bodeker, S. Solomon, P. J. Young // Geophys. Res. Lett. — 2011.— Vol. 38. — L01805, doi:10.1029/2010GL045542.

Crook J. A. Sensitivity of Southern Hemisphere climate to zonal asymmetry in ozone / J. A. Crook, N. P. Gillett, S. P. E. Keeley // Geophys. Res. Lett. — 2008. — Vol. 35.— L07806, doi:10.1029/2007GL032698.

Dameris M. Update on polar ozone: Past, present, and future. Chapter 3 in Scientific Assessment of Ozone Depletion, 2014 / M. Dameris, S. Godin3Beekmann // Global Ozone Research and Monitoring Project. — World Meteorological Organization, Geneva, Switzerland, 2014. — Report No. 55.

Effect of zonal asymmetries in stratospheric ozone on simulated Southern Hemisphere climate trends / D. W. Waugh, L. Oman, P. A. Newman [et al.] // Geophys. Res. Lett. — 2009. — Vol. 36. — L18701, doi:10.1029/2009GL040419.

Evolution of the eastward shift in the quasi-stationary minimum of the Antarctic total ozone column / A. Grytsai [et al.] // Atmos. Chem. Phys. Discuss. — 2016.— 25 p. — doi:10.5194/acp320163537.

Farman J. C. Large losses of total ozone in Antarctica reveal seasonal ClOx/NOx interaction / J. C. Farman, B. G. Gardiner, J. D. Shanklin // Nature. — 1985. — Vol. 315. — P. 207–210.

Fogt R. L. Seasonal zonal asymmetries in the Southern Annular Mode and their impact on regional temperature anomalies / R. L. Fogt, J. M. Jones, J. Renwick // J. Climate. — 2012. — Vol. 25. — P. 6253–6270.

Grytsai A. Planetary wave peculiarities in Antarctic ozone distribution during 1979–2008 / A. Grytsai // Int. J. Remote Sens. — 2011. — Vol. 32. — P. 3139–3152.

Grytsai A. V. Anomalous quasi-stationary planetary waves over the Antarctic region in 1988 and 2002 / A. V. Grytsai, O. M. Evtushevsky, G. P. Milinevsky // Ann. Geophys. — 2008. — Vol. 26. — P. 1101–1108.

Hio Y. Interannual variations of planetary waves in the Southern Hemisphere stratosphere / Y. Hio, I. Hirota // J. Meteorol. Soc. Jap. — 2002. — Vol. 80. — P. 1013–1027.

Huth R. Classification of hemispheric monthly mean stratospheric potential vorticity fields / R. Huth, P. O. Canziani // Ann. Geophys. — 2003. — Vol. 21. — P. 805–817.

Impact of climate change on Antarctic krill / H. Flores, A. Atkinson, S. Kawaguchi [et al.] // Marine Ecology Progress Series (MEPS). — 2012. — Vol. 458. — Р. 1–19.

Interannual variability of planetary waves in the ozone layer at 65° S / A. Grytsai, Z. Grytsai, A. Evtushevsky, G. Milinevsky // Int. J. Remote Sens. — 2005. — Vol. 26. — P. 3377–3387. 18. Lin P. Impact of tropical SST on stratospheric planetary waves in the Southern Hemisphere / P. Lin, Q. Fu, D. L. Hartmann // J. Climate. — 2012. — Vol. 25. — P. 5030–5046.

Malanca F. E. Trends evolution of ozone between 1980 and 2000 at midlatitudes over the Southern Hemisphere: Decadal differences in trends / F. E. Malanca, P. O. Canziani, G. A. Arguello // J. Geophys. Res. — 2005. — Vol. 110. — D05102, doi:10.1029/2004JD004977.

Marshall G. J. Trends in the Southern Annular Mode from observations and reanalyses / G. J. Marshall // J. Climate. — 2003. — Vol. 16. — P. 4134–4143.

Mo K. C. The Pacific3South American modes and tropical convection during the Southern Hemisphere winter / K. C. Mo, R. W. Higgins // Mon. Wea. Rev. — 1998. — Vol. 126 — P. 1581–1596.

Ozone zonal asymmetry and planetary wave characterization during Antarctic spring / I. Ialongo, V. Sofieva, N. Kalakoski [et al.] // Atmos. Chem. Phys. — 2012. — Vol. 12. — P. 2603–2614.

Prediction of erythemally effective UVB radiation by means of nonlinear regression model / K. Laska, P. Prosek, L. Budik [et al.] // Environmetrics. — 2009. — Vol. 20. — DOI:10.1002/env.968.

Quintanar A. I. Quasi-stationary waves in the Southern Hemisphere. Part І: Observational data / A. I. Quintanar, C. R. Mechoso // J. Climate. — 1995. — Vol. 8. — P. 2659–2672.

Salby M. Rebound of Antarctic ozone / M. Salby, E. Titova, L. Deschamps // Geophys. Res. Lett. — 2011. — Vol. 38. — L09702, doi:10.1029/2011GL047266.

Sensitivity of climate to dynamically consistent zonal asymmetries in ozone / N. P. Gillett [et al.] // Geophys. Res. Lett.— 2009. — Vol. 36. — L10809, doi:10.1029/2009GL037246.

Signatures of the Antarctic ozone hole in Southern Hemi-sphere surface climate change / D. W. Thompson [et al.] // Nature Geoscience. — 2011. — Vol. 4. — P. 741–749.

Solomon S. Stratospheric ozone depletion: a review of concepts and history / S. Solomon // Rev. Geophys. — 1999. — Vol. 37. — P. 275–316.

Structure and long-term change in the zonal asymmetry in Antarctic total ozone during spring / A. V. Grytsai [et al.] // Ann. Geophys. — 2007. – Vol. 25. — P. 361–374.

Temperature trend patterns in Southern Hemisphere high latitudes: Novel indicators of stratospheric change / P. Lin, Q. Fu, S. Solomon, J. M. Wallace // J. Climate. — 2010. — Vol. 23. — P. 4264–4280.

The Amundsen Sea low / J. Turner [et al.] // Int. J. Climatol. — 2013. — Vol. 33. — P. 1818–1829.

The ERA-Interim reanalysis: configuration and performance of the data assimilation system / D. P. Dee [et al.] // Q. J. Roy. Meteorol. Soc. — 2011. — Vol. 137. — P. 553–597.

The existence of the edge region of the Antarctic stratospheric vortex / H. K. Roscoe [et al. ] // J. Geophys. Res. — 2012. — Vol. 117. — D04301, doi:10.1029/2011JD015940.

The NCEP/NCAR 40-year Reanalysis Project / E. Kalnay [et al.] // Bull. Amer. Meteorol. Soc. — 1996. — Vol. 77. — P. 1057–1072.

The regime of total and biologically effective ultraviolet radiation at Vernadsky Station (Argentine Islands, Antarctica) and the impact of ozone and cloudiness in 2002 and 2003 / Р. Prosek, К. Laska, М. Budikova, G. Milinevsky // Czech Geography at the Dawn of the Millenium. — Olomous: Czech Geographic Society, Palacky University in Olomous, 2004. — P. 211–223.

Thompson D. W. J. Annular modes in the extratropical circulation. Part I: Month-to-month variability / D. W. J. Thompson, J. Wallace // J. Climate. —2000. — Vol. 13. — P. 1000–1016.

van der A R. J. Multi sensor reanalysis of total ozone/ R. J. van der A, M. A. F. Allaart, H. J. Eskes // Atmos. Chem. Phys. — 2010. — Vol. 10. — P. 11277–11294.

Wang L. Southern Hemisphere stationary wave response to changes of ozone and greenhouse gases / L. Wang, P. J. Kushner, D. W. Waugh // J. Climate. — 2013.— Vol. 26. — P. 10205–10217.

Waugh D. W. Climatology of Arctic and Antarctic polar vortices using elliptical diagnostics / D. W. Waugh, W. J. Randel // J. Atmos. Sci. – 1999. — Vol. 56. — P. 1594–1613.

Wirth V. Quasi3stationary planetary waves in total ozone and their correlation with lower stratospheric temperature / V. Wirth // J. Geophys. Res. — 1993. — Vol. 98. — P. 8873–8882.

##submission.downloads##

Опубліковано

2016-09-20

Як цитувати

Грицай, А. В., Міліневський, Г. П., Євтушевський, О. М., & Клекочук, Е. Р. (2016). Зміни в розподілі загального вмісту озону в атмосфері над Антарктикою. Український журнал дистанційного зондування Землі, (10), 26–39. https://doi.org/10.36023/ujrs.2016.10.79

Номер

Розділ

Застосування даних дистанційного дослідження Землі: проблеми і завдання