Ein plötzliche stratosphärische Wärmen (SSW) ist ein Ereignis, wo sich der polare Wirbelwind von westlichen (östlichen) Winden in der Winterhalbkugel plötzlich (d. h. über den Kurs von ein paar Tagen) verlangsamt oder sogar Richtung umkehrt, die durch einen Anstieg der stratosphärischen Temperatur durch mehrere Zehnen von kelvins begleitet ist. Wie man betrachtet, ist das das dramatischste meteorologische Ereignis in der Stratosphäre.

Geschichte

Die ersten dauernden Maße der Stratosphäre wurden von Richard Scherhag 1951 genommen. Er hat radiosondes verwendet, um zuverlässige Temperaturlesungen in der oberen Stratosphäre (~40 km) zu nehmen. Es war seine Fortsetzung, die ihn dazu gebracht hat, das allererste beobachtete stratosphärische Wärmen am 27. Januar 1952 zu bezeugen. Nach seiner Entdeckung hat Scherhag eine Mannschaft von Meteorologen spezifisch geschaffen, um die Stratosphäre an seiner Universität - die Freie Universität Berlins zu studieren. Diese Gruppe hat fortgesetzt, die Nordhemisphäre stratosphärische Temperatur und geopotential Höhe viele Jahre lang mit radiosondes und rocketsondes kartografisch darzustellen. 1979, als das Satellitenzeitalter begonnen hat, sind meteorologische Maße viel häufiger geworden. Obwohl Satelliten in erster Linie für die Troposphäre verwendet wurden, haben sie auch Daten für die Stratosphäre registriert. Heute werden beide Satelliten und stratosphärischer radiosondes verwendet, um Maße der Stratosphäre zu nehmen.

Klassifikation und Beschreibung

Normalerweise stratosphärische Meteorologen teilen die Wirbelwind-Depression in drei Kategorien ein: Hauptminderjähriger und Finale.

Manchmal wird eine vierte Kategorie, das kanadische Wärmen, wegen seiner einzigartigen und unterscheidenden Struktur und Evolution eingeschlossen.

Größer

Diese kommen vor, wenn die Westwinde an 60N und 10hPa (geopotential Höhe) Rückseite, d. h. östlich (nach Westen) werden. Eine ganze Störung des polaren Wirbelwinds wird beobachtet, und der Wirbelwind wird entweder in Tochter-Wirbelwinde gespalten, oder von seiner normalen Position über den Pol versetzt.

Gemäß der Kommission der Meteorologischen Weltorganisation für Atmosphärische Wissenschaften (Mclnturff, 1978): Wie man sagen kann, ist ein stratosphärisches Wärmen größer, wenn 10 Mb oder unter der Breitenmitteltemperatur poleward von 60 Grad-Breite vergrößern und eine verbundene Umlauf-Umkehrung beobachtet wird (d. h. den vorherrschenden Mittelwestwinden poleward 60 Breite wird durch bösartigen easterlies im gemeinsamen Bereich nachgefolgt).

Gering

Geringe warmings sind größerem warmings jedoch ähnlich sie sind weniger dramatisch, die westlichen (östlichen) Winde werden verlangsamt, kehren Sie jedoch nicht um. Deshalb wird eine Depression des Wirbelwinds nie beobachtet.

Mclnturff setzt fest: Ein stratosphärisches Wärmen wird gering genannt, wenn eine bedeutende Temperaturzunahme (d. h. mindestens 25 Grade in einer Periode der Woche oder weniger) an einem stratosphärischem Niveau in einem Gebiet der Winterzeithalbkugel beobachtet wird. Der polare Wirbelwind wird nicht gebrochen, und die Windumkehrung vom westlichen (ostwärts) zum östlichen ist (nach Westen) weniger umfassend.

Endgültig

Der Strahlungszyklus in der Stratosphäre bedeutet, dass während des Winters der Mittelfluss westwärts (östlich) ist und während des Sommers es (nach Westen) östlich ist. Ein Endwärmen kommt auf diesem Übergang vor, so dass die polaren Wirbelwind-Winde Richtung für das Wärmen ändern, ändern Sie sich jedoch zurück bis zum folgenden Winter nicht. Das ist, weil die Stratosphäre in die (westliche) östliche Sommerphase eingegangen ist. Es ist endgültig, weil ein anderes Wärmen im Laufe des Sommers nicht vorkommen kann, so ist es das Endwärmen des aktuellen Winters.

Kanadier

Kanadische warmings kommen am Anfang des Winters in der Stratosphäre der Nordhemisphäre, normalerweise von der Mitte November bis Anfang Dezember vor. Sie haben keinen Gegenteil in der südlichen Halbkugel.

Dynamik

In einem üblichen Nordhemisphäre-Winter kommen mehrere geringe sich erwärmende Ereignisse mit einem Hauptereignis vor, das grob alle zwei Jahre vorkommt. Ein Grund für größeren stratosphärischen warmings, um in der Nordhemisphäre vorzukommen, besteht darin, weil orography und Landmeer-Temperaturunähnlichkeiten für die Generation von langen (wavenumber 1 oder 2) Wellen von Rossby in der Troposphäre verantwortlich sind. Diese Wellen reisen aufwärts zur Stratosphäre und werden dort zerstreut, das Wärmen durch die Verlangsamung des Mittelflusses erzeugend. Das ist der Grund, dass größere warmings nur in der Nordhemisphäre mit einer Ausnahme beobachtet werden. 2002 wurde eine südliche Halbkugel das Hauptwärmen beobachtet. Dieses Ereignis wird bis heute nicht völlig verstanden.

In einer anfänglichen Zeit gründet ein Umlauf-Muster des Blockieren-Typs in der Troposphäre. Dieses blockierende Muster veranlasst planetarische Zonenwelle Nummer 1 und/oder 2, zu ungewöhnlich großen Umfängen zu wachsen. Die wachsende Welle pflanzt sich in die Stratosphäre fort und verlangsamt die Mittelzonenwinde. So wird das polare Nachtstrahl schwach und wird gleichzeitig verdreht durch die wachsenden planetarischen Wellen. Weil die Welle-Umfang-Zunahmen mit der abnehmenden Dichte dieser östliche Beschleunigungsprozess an ziemlich hohen Niveaus nicht wirksam sind. Wenn die Wellen genug stark sind, kann sich der Mittelzonenfluss genug verlangsamen, so dass der Winter westerlies östlich wird. An diesem Punkt können planetarische Wellen in die Stratosphäre (wegen der Charney-Drazin Kriterien) nicht mehr eindringen. Folglich wird die weitere nach oben gerichtete Übertragung der Energie völlig blockiert, und eine sehr schnelle östliche Verlangsamung und das polare Wärmen kommen an diesem kritischen Niveau vor, das dann sinken muss, bis schließlich das Wärmen und die Zonenwindumkehrung die komplette polare Stratosphäre betreffen.

Dort besteht eine Verbindung zwischen plötzlichem stratosphärischem warmings und der quasizweijährlichen Schwingung: Wenn der QBO in seiner östlichen (westlichen) Phase ist, wird der atmosphärische Wellenleiter auf solche Art und Weise modifiziert, dass sich aufwärts fortpflanzende Wellen von Rossby auf den polaren Wirbelwind eingestellt werden, ihre Wechselwirkung mit dem Mittelfluss verstärkend. So, dort besteht eine statistisch bedeutende Unausgewogenheit zwischen der Frequenz von plötzlichem stratosphärischem warmings, wenn diese Ereignisse gemäß der QBO Phase (östlich oder westlich) gruppiert werden.

Außenverbindungen

• SSW Website an der Universität von Columbia