تحلیل دینامیکیِ نقش گردش بزرگ مقیاس پوش سپهری درکاهش اُزن پوش سپهری "قسمت اول"

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسنده

ندارد

چکیده

به منظور شناسایی و درک ساز و کار حاکم بر وردش پذیری و کاهش ازن پوش سپهری، خصوصیات دینامیکی جو میانی به ویژه نحوه گردش هوا و انتقال جرم در پوش سپهر بررسی گردید. بر این اساس ابتدا ویژگی های ازن از جمله نحوه تولید و توزیع زمانی-مکانی ازن پوش سپهری مورد توجه قرار گرفت. سپس با توجه به نقش بسیار مهم گردش هوا در توزیع، وردش پذیری و کاهش ازن پوش سپهری، ضمن ارائه یک تقسیم بندی از گردش هوای پوش سپهری، خصوصیات متوسط گردش مداری( شامل تاوه قطبی، Surf Zone، نوسان شبه دو ساله (QBO) و گردش نیمکره ی تابستان) و گردش نصف النهاری(گردش بروئر-دابسون) در لایه پوش سپهر تشریح گردید. در ادامه به منظور تبیین کمی کاهش ازن پوش سپهری روند کاهش ازن از منظر زمانی و مکانی مورد بررسی قرار گرفته و در نهایت نحوه ارتباط 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 می دهد که از ابتدای دهه 1980 تا کنون، متوسط جهانی کاهش ازن حدود 3% بوده و برجسته ترین تغییرات ازن در طول فصل بهار در مناطق قطبی دو نیمکره به وقوع پیوسته است.
تاوه قطبی پوش سپهری نقشی کلیدی در وردش پذیری سال به سال ازن کلی داشته و یک پیش شرط اصلی در کاهش ازن و پیدایش حفره ی 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 ازن می باشد. واداشت دینامیکی ناشی از فعالیت موج وردسپهری، چشمه اصلی وردش های پوش سپهری بوده و گسترش بالاسوی امواج راسبی مقایس سیاره ای ضمن ایجاد گردش بروئر-دابسون و پدیده گرمایش ناگهانی پوش سپهری، توزیع زمانی و مکانی ازن کلی و کاهش یا افزایش ازن پوش سپهری را کنترل می 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 BQO و تاوه قطبی، ضمن کنترل گردش بروئر-دابسون و نرخ دما، میزان انتقال و وردش پذیری سال به سال ازن پوش سپهری را تعیین می نماید.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Dynamical Analysis of the Role of Stratospheric Large Scale Circulation on the Stratospheric Ozone Depletion

نویسنده [English]

  • Abbas Mofidi
چکیده [English]

In order to recognize and understand the mechanism governing on variations and
decrease of stratospheric ozone, the dynamical characteristics of Middle atmosphere
specially,atmospheric circulation and mass transport in the stratosphere were
investigated.
The first, characteristics of stratospheric ozone such as it’s production and
temporal and spatial distribution of it has been noticed. Then, considering the very
important role of stratospheric circulation in distribution, variation and decrease of
stratospheric ozone, with presentation of a division of stratospheric circulation; mean
characteristics of zonal(consist of Polar Vortex, Surf Zone, QBO and summer
hemisphere circulation) and meridional circulation(Brewer-Dobson circulation) has
been illustrated.
In following, in order to explanation of stratospheric ozone depletion, trend of
temporal and spatial ozone decreasing were investigated. Finally, links between the
most important dynamical components, i.e. Polar Vortex, Planetary Scale Rossby
Waves, Stratospheric Sudden Warming, QBO and variations and depletion of
stratospheric ozone, illustrated.
The results indicate that since 1980, the global mean of ozone decrease was about
3% and the largest decreases have been observed over the polar regions of two
hemispheres in spring.
Stratospheric Polar Vortex has a key role in interannual variability of Total Ozone
and account a necessary precondition for ozone depletion and formation of
stratospheric ozone hole. Therefore, Shape, Area, intensity and Persistence of Polar
Vortex in two hemisphere is determining ozone decrease rate and the maximum areal
coverage of ozone hole.
Dynamical forcing from troposphere is the major source of stratospheric variations
and upward propagation of planetary waves in addition to the occurance Brewer-
Dobson circulation and Stratospheric Sudden Warming, is controlling the temporal and
spatial distribution of total ozone and decrease and increase of stratospheric ozone.
Hence, the circulation of the winter stratosphere is strongly influenced by vertically
propagating forced planetary waves and rate of planetary waves activity in stratosphere
and their interaction with dynamical components such as QBO and Polar Vortex,
additionally control of Brewer-Dobson circulation and temperature ratio, is
determining transport and interannual variability of stratospheric ozone.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Stratosphere
  • Stratospheric Ozone
  • Stratospheric Circulation
  • Planetary Scale Rossby Waves
  • Polar Vortex
  • Brewer-Dobson Circulation
  • Quasi- Biennial Oscillation
  • Tropopause
  • Stratospheric Sudden Warming
  • Ozone Hole