Химия стратосферного озона играет важную роль в формировании атмосферных потоков

Взаимодействие между химией стратосферного озона и атмосферными потоками приводит к значительным изменениям воздушных течений от поверхности земли до стратосферы. К такому выводу пришли учёные по результатам климатического моделирования, опубликованного в журнале Geophysical Research Letters.

Специалисты Потсдамского исследовательского подразделения Института полярных и морских исследований имени Альфреда Вегенера (AWI, член Объединения имени Гельмгольца) изучили фундаментальный процесс климатических взаимодействий в Арктике. До сих пор не было известно, что вызывает естественные вариации атмосферных потоков, играющих важную роль в климатических изменениях последних десятилетий. Эти базовые знания необходимы для улучшения климатических моделей, которые всё ещё содержат много неопределённостей.

Наиболее важным режимом для Северного полушария является Арктическая осцилляция — масштабные колебания атмосферы, характеризующиеся противоположными аномалиями давления в центральной Арктике и в частях средних и субтропических широт. В положительной фазе, преобладающей с 1970 года, полярный вихрь зимой стабилен, а обмен воздушными массами ограничен. В отрицательной фазе холодный полярный воздух проникает дальше на юг, что приводит к суровым зимам в Европе.

Впервые учёные AWI включили модуль химии стратосферного озона в комплексную глобальную климатическую модель, связывающую атмосферу и океан. Сравнение симуляций стандартной модели с результатами модели, дополненной новым модулем, показало, что химия озона существенно влияет на Арктическую осцилляцию, приводя к усилению её отрицательной фазы в зимние сезоны.

«Наше исследование — важный вклад в снижение неопределённости при моделировании современного климата. Современные климатические модели, вопреки многим заявлениям, всё ещё несут высокий уровень неопределённости. Только понимая базовые процессы в Арктике, мы можем количественно оценить эти отклонения и устранить их», — заявил Саша Бранд из AWI, ведущий автор исследования. Результаты указывают, что учёт взаимодействий между воздушными потоками и химией озона повлияет и на моделирование стабильности полярного вихря в будущих климатических сценариях.