تحلیل دینامیکیِ نقش گردش بزرگ مقیاس پوش سپهری درکاهش اُزن پوش سپهری ( قسمت دوم ) ساز وکار حاکم بر فرآیندهای دینامیکی*
محورهای موضوعی : جغرافیای سیاسی
عباس مفیدی
1
(
ندارد
)
کلید واژه: پوش سپهر, تاوه قطبی پوش سپهری, امواج راسبی مقیاس سیاره ای, گرمایش ناگهانی پوش
, 
, سپهری, نوسان شبه دوساله, وردایست, حفره ی ازن,
چکیده مقاله :
به منظور شناسایی و درک ساز وکار حاکم بر وردش پذیری و کاهش ازن پوش سپهری، اصول دینامیکی حاکم برلایه پوش سپهر مورد توجه قرار گرفت . بدین منظور ارتباط بین مهم ترین مؤلفه های دینامیکی پوش سپهر از جمله تاوه قطبی، امواج راسبی مقیاس سیاره ای، گرمایش ناگهانی پوش سپهری و QBO با وردش پذیری و کاهش ازن پوش سپهری تشریح شد. یافته ها نشان م یدهد که تاوه قطبی پوش سپهری نقشی کلیدی در وردش پذیری سال به سال ازن کلی داشتهو یک پیش شرط اصلی در کاهش ازن و پیدایش حفر هی ازن پوش سپهری محسوب می گردد. بر این اساس شکل،وسعت، شدت و میزان تداوم تاوه قطبی تعیین کننده ی میزان کاهش ازن و حداکثر پوشش منطقه ای حفره ی ازنمی باشد.یافته ها بیانگر آنست که واداشت دینامیکیِ ناشی از فعالیت موج وردسپهری ، چشمه اصلی وردش های پوشسپهری بوده و گسترش بالا سوی امواج راسبی مقیاس سیاره ای ضمن ایجاد گردش بروئر -دابسون و پدیدهگرمایش ناگهانی پوش سپهری، توزیع زمانی و مکانی ازن کلی و کاهش یا افزایش ازن پوش سپهری را کنترلمی نماید. بدین لحاظ گردش پوش سپهر زمستانی قویاً از گسترش قائم امواج وردسپهری متأثر گردیده و میزان فعالیت امواج سیاره ای در پوش سپهر و نحوه برهم کنش آن ها با مؤلفه های دینامیکی ای چون QBO و تاوه قطبی، ضمن کنترل گردش بروئر-دابسون و نرخ دما، میزان انتقال و ورد شپذیری سال به سال ازن پوش سپهری را تعیینمی نماید. پدیده گرمایش ناگهانی، برجسته ترین پدیده دینامیکی است که در پوش سپهر بوقوع می پیوندد. گسیختگیتاوه قطبی در طول یک گرمایش ناگهانی اصلی یا در طول گرمایش پایانی، بالاترین میزان اختلاط هوای ممکن را درپوش سپهر، بین عر ضهای میانی و قطبی ممکن م یسازد که نتیجه مستقیم آن انتقال هوای فقیر از ازن از داخل تاوه قطبی به عر ضهای میانی است QBO عامل اصلی ورد شپذیری در پوش سپهر حار های محسوب م یگردد. یافته ها نشان می دهد که ساختار باد مداری در پوش سپهر، گسترش امواج سیاره ای وردسپهری را از خود متأثر می سازد. زمانی که QBO در پوش سپهر تحتانی حاره ای در فاز غربی خود قرار دارد، امواج سیاره ای بدون مواجهه با یک سطح بحرانی قادر به عبور از استوا و گسترش به داخل نیمکره تابستانی خواهند بود . در چنین وضعیتی تاوه قطبیسردتر و قوی تر بوده و گرمایش ناگهانی پوش سپهری از شدت و فراوانی کم تری برخوردار است و حفره ی ازن بزرگ تر خواهد بود. در مقابل، در فاز شرقی ،QBO امواج سیار های در مواجهه با سطح بحرانی به عر ضهای میانی و قطبی نیمکره زمستانی محدود می شوند. در چنین شرایطی تاوه قطبی گرم تر و ضعیف تر بوده و گرمایش ناگهانیپوش سپهری از شدت و فراوانی بیشتری برخوردار است و حفر هی ازن کوچ کتر خواهد بود.
In order to recognize and understand the mechanism governing on variations and decrease ofstratospheric ozone, the dynamical Principles which are governing on the stratosphere layerwere investigated. In this case, links between the most important dynamical components, i.e.Polar Vortex, Planetary Scale Waves, Stratospheric Sudden Warming (SSW), QBO andvariations and depletion of stratospheric ozone, illustrated.The results indicate that Stratospheric Polar Vortex has a key role in interannualvariability of Total ozone and account a necessary precondition for ozone depletion andformation of stratospheric ozone hole. Therefore, Shape, Area, intensity and Persistence ofPolar Vortex in two hemisphere is determining ozone decrease rate and the maximum arealcoverage of ozone hole.The results shows that dynamical forcing from troposphere is the major source ofstratospheric variations and upward propagation of planetary waves in addition to theoccurance Brewer-Dobson circulation and SSW, is controlling the temporal and spatialdistribution of total ozone and decrease and increase of stratospheric ozone. Hence, thecirculation of the winter stratosphere is strongly influenced by vertically propagating forcedplanetary waves and rate of planetary waves activity in stratosphere and their interaction withdynamical components such as QBO and Polar Vortex, additionally control of Brewer-Dobson circulation and temperature ratio, is determining transport and interannual variabilityof stratospheric ozone.The Stratospheric Sudden Warming (SSW) is the most dramatic meteorologicalphenomenon to take place in stratosphere. The breakup of the polar vortex during a majorSSW, or during a Final Warming, leads to the greatest mixing of polar and low-latitude air,bringing, for instance, ozone-poor air from the polar vortex to mid-latitude.The dominant source of variability in the tropical stratosphere is the QBO, which involvesthe quasi-periodic reversal of zonal winds from westerly to easterly and back again. The resultsshows that the zonal-wind structure in the stratosphere affects the propagation of planetarywaves from the troposphere. When the QBO is in its westerly phase throughout the tropicallower stratosphere, the waves are refracted away from polar regions towards the tropics. Thestratosphere polar vortex should therefore be cold and strong, with less intense SSWs. When,on the other hand, the QBO is in its easterly phase, the waves are more confined to middle andpolar latitudes. The polar vortex should be warmer and weaker and therefore more susceptibleto breakdown by SSWs. In such cases, ozone depletion is less in the Polar Regions and thus,the ozone hole would be smaller.
