Планетарные волны представляют собой колебания температуры, давления, плотности и скорости ветра, которые охватывают всю толщу атмосферы. Явление, во многом напоминающее океанские приливы, не видно человеческому глазу и может происходить с периодом от одного до тридцати дней. Планетарные волны образуются в нижних слоях атмосферы и распространяются до самых верхних ее слоев, где их амплитуда увеличивается из-за уменьшения плотности атмосферы. При этом в верхних слоях волны являются доминирующей формой движения, определяющей перенос энергии и импульса между различными слоями атмосферы. Наконец, это также движущая сила атмосферной меридиональной циркуляции (переноса воздушных масс между экватором и полюсами), которая носит глобальный характер и сильнее всего влияет на состав атмосферы.
Изменение меридиональной циркуляции воздействует на поведение озонового слоя, который, по мнению многих ученых, выступает своего рода «защитником» жизни на Земле от губительного воздействия жесткой части ультрафиолетового излучения Солнца. Ученые СПбГУ в этой связи решили проанализировать, как на глобальную циркуляцию атмосферы влияют планетарные волны с периодом в 16 суток, которые усиливаются в зимний период в северном полушарии. Такие волны ранее исследовались с помощью спутниковых данных, однако еще никто не оценивал вклад 16-дневной волны в изменение температуры и скорости ветра на планете.
«Для такой работы нужно провести ряд численных экспериментов и смоделировать атмосферную циркуляцию. Мы провели такие эксперименты и показали, что воздействие только одной 16-дневной волны в среднем за месяц может изменять скорость атмосферных течений (ветров) до 5%. Казалось бы, процент совсем небольшой, однако речь идет о глобальном, постоянно действующем процессе, что оказывает существенное влияние на климатические условия, в том числе на температуру», – цитирует СПбГУ доктора физико-математических наук Андрея Коваля.
По оценке авторов исследования, совокупный вклад нескольких планетарных волн может при определенных условиях производить такие мощные возмущения ветра и температуры, что их «отголоски» распространяются вниз до поверхности. В результате это приводит к периодам экстремальных потеплений и похолоданий в Арктике и умеренных северных широтах.
