В табл. 3 станции обозначены номерами, соответствующими им в табл.1, а месяцы появления максимальных и минимальных среднемесячных значений ОСО - цифрами от 1 до 12. Видно, что на приэкваториальных станциях минимум среднемесячных значений ОСО приходится на зимний период, тогда как, начиная со станции Гора Великьюэн (Китай), минимум сдвигается от зимы к осени. Что касается максимума, то время его появления постепенно меняется с осени для 3-х станций, расположенных практически на экваторе, на лето для экваториальных станций. Для станций, расположенных в области средних и более высоких широт, максимум среднемесячных значений ОСО приходится на зимне-весенний период. Интервалы изменения среднемесячных значений ОСО от минимума к максимуму постепенно расширяются с ростом широты от экваториальных станций к среднеширотным: на экваторе он порядка 45-60 ед.Д., а в средних и высоких широтах - 150-200 ед.Д , т.е. годовой ход приобретает заметную амплитуду (рис.2). Временные вариации средних за сезон значений общего содержания озона представлены на рис.3. Можно видеть, что для всех экваториальных станций вплоть до широт Китая средние за зиму значения ОСО наиболее низкие во все годы в течение всего рассматриваемого периода с 1996 г. по 2002 г., а средние за лето значения ОСО - самые большие. Для станций, расположенных в области средних и приполярных широт, ситуация резко меняется: от ст. Валикьюэн в Китае до ст. Тура в России, а также на ст. Восток в Антарктике самыми низкими значениями за все рассматриваемые годы являются средние значения ОСО за лето и за осень (за исключением ст. Гонгхе в Китае).. Все среднесезонные значения на экваториальных станциях от Кототабана до Хо-Ши-Мина
Рис.3. Временные вариации средних за сезон значений общего содержания озона. испытывают квазидвухлетние вариации с максимумами в 1997 г. и в 1999 г. Для станций в области средних и более высоких широт квазидвухлетние колебания тоже наблюдаются, но максимумы смещаются на 1998 г. и 2000-2001 гг. Квазидвухлетние колебания наиболее ярко выражены в вариациях среднезимних и средневесенних значений ОСО. Квазидвухлетние колебания ОСО были также обнаружены в работе / 5 / при исследовании межгодовых вариаций озона над субтропическим западным районом Тихого Океана в те же годы – 1996-2002, и авторы пришли к выводу, что межгодовые вариации озона определяются в основном процессами динамического переноса. Рис.4 иллюстрирует широтный ход изменчивости средних значений ОСО вдоль долготной цепочки 100-110° Е 1. среднезимних ( 1996/1997 гг. - 2001/2002 гг.); 2. среднелетних ( 1997 г. - 2002 г.); 3. среднегодовых значений ОСО ( 1997 г. - 2002 г.). Здесь используется неравномерная по широте шкала, рассматриваемые станции располагались в порядке изменения их широты от ст. Восток в Южном полушарии до ст. Тура на Крайнем Севере - по их порядковым номерам в табл.1. Как видно из рис.4, для среднегодовых значений и, особенно, для среднезимних значений ОСО во все рассматриваемые годы средние значения общего содержания озона поднимаются от экватора к северному полюсу ступенями: первое возрастание значений ОСО по сравнению
Рис.4. Широтный ход изменчивости средних значений ОСО вдоль долготной цепочки 100-110° Е. с экваториальными происходит в Китайском регионе на ст. Валикьюэн и Гонгхе (примерно на 30-100 ед.Д.) и второе (примерно такое же по величине) - в России на ст. Терелджи, Иркутск и Тура. Среднезимние значения ОСО меняются в интервале от 230 ед.Д. (на экваторе) до 330 ед.Д. в Китае и до 410 ед.Д. в России. Среднегодовые значения меняются от 220 ед.Д. до 300 ед.Д. и далее до 370 ед.Д. Интервал ступенчатого изменения от экватора к полярному кругу средних за лето значений ОСО составляет, соответственно, [255 - 285 - 345 ед.Д.], что гораздо меньше (почти в 2 раза), чем для широтных вариаций среднегодовых и среднезимних значений ОСО. На рис.5 представлены временные вариации среднемесячных значений ОСО на 14 станциях. Во временных вариациях среднемесячных значений ОСО на 4-х экваториальных станциях (Кототабан, Понтианак, Сингапур и Танах-Рата) четко проявляются квазидвухлетние колебания. Для среднеширотных станций начинает превалировать годовая волна, амплитуда которой постепенно растет с ростом широты достигая максимальных значений на станции Тура (Россия) вблизи полярного круга.
Рис.5. Временные вариации среднемесячных значений ОСО на 14 станциях. Чтобы оценить спектральную структуру этих вариаций, был проведён множественный корреляционный периодограмманализ, который показал, что статистически значимая годовая волна (по критерию Фишера) присутствует на всех станциях, и амплитуда этой волны в северном полушарии существенно возрастает от экватора к полюсу. На рис.6 представлены амплитудные спектры (масштаб по осям абцисс и ординат для всех станций одинаков). На каждом из спектров соответствующими цифрами обозначены статистически значимые периоды колебаний. Видно, что амплитуда годовой волны от приэкваториальных станций к полярному кругу возрастает более, чем в 10 раз (от 5 ед.Д. на ст. Кототабан до 61 ед.Д. на ст. Тура). Для квазидвухлетних колебаний (КДК) меняется с широтой не только амплитуда колебаний, но и период: на приэкваториальных станциях периоды КДК 28-29 мес., на среднеширотных и более высокоширотных станциях - 35 мес. (т.е. ~3 года). Видимо, в формировании долгопериодной изменчивости озона на экваторе существенную роль играет изменение фазы и периода квазидвухлетних колебаний стратосферного ветра. На амплитудных спектрах присутствуют также колебания с периодами 16 мес. и 19 мес. (примерно
Рис.6. Амплитудные спектры ОСО. полуторагодовые колебания), а на экваториальных станциях также статистически значимые крупномасштабные вариации с периодом ~ 5 лет (58-60 мес.). Изменение с широтой амплитуд крупномасштабных колебаний ОСО с периодами 6, 12, 16, 19, 29, 35 и 59 мес. по всем используемым в работе станциям можно оценить из таблицы 4. В нижней строке приведены рассчитанные для всей долготной зоны 100-110° в.д. средние по всем широтам значения амплитуд колебаний ОСО с указанными периодами. На первых 3-х станциях, расположенных на экваторе, наибольшую амплитуду имеют квазидвухлетние колебания с периодом 29 мес., но уже начиная с ~ 5° N (ст. Танах-Рата в Малайзии) превалирующей на амплитудных спектрах становится амплитуда годовой волны, которая стремительно растет с ростом широты в северном полушарии и на самых северных станциях становится более, чем в 2 раза, выше среднего значения годовой амплитуды в долготной зоне 100-110° в.д. Таблица 4. Амплитуды крупномасштабных колебаний с периодами 6, 12, 16, 19, 29, 35 и 59 мес. среднемесячных значений ОСО (в ед.Д.).
|
Главная