Блоки в метеорологии — это крупномасштабные структуры в поле атмосферного давления , которые являются почти стационарными и эффективно «блокируют» или перенаправляют мигрирующие циклоны . Они также известны как блокирующие максимумы или блокирующие антициклоны . [1] Эти блоки могут оставаться на месте в течение нескольких дней или даже недель, в результате чего в затронутых ими районах сохраняется один и тот же тип погоды в течение длительного периода времени (например, осадки в одних районах, ясное небо в других). [2] В Северном полушарии расширенное блокирование чаще всего происходит весной над восточной частью Тихого и Атлантического океанов. [1] Хотя эти явления связаны с возникновением экстремальных погодных явлений, таких как волны тепла, [3] особенно начало и затухание этих явлений до сих пор недостаточно четко отражено в числовых прогнозах погоды и остается открытой областью исследований. [4] [5]
Полярные циклоны — это климатологические объекты, которые круглый год висят вблизи полюсов. Летом они слабее, а зимой сильнее. Когда полярный вихрь силен, сила Западных вихрей увеличивается. Когда полярный циклон слаб, общая картина потока в средних широтах нарушается и происходят значительные вспышки холода. Внетропические циклоны , которые закупориваются и мигрируют в более высокие широты, создают минимумы холодного ядра внутри полярного вихря. [6] Извержения вулканов в тропиках приводят к усилению полярного вихря зимой в течение двух лет после этого. [7] Сила и положение циклона формируют структуру потока в полушарии его влияния. Индексом, который используется в северном полушарии для измерения его величины, является арктическое колебание . [8]
Блоки Омега названы так потому, что изобары или контуры геопотенциальной высоты , с которыми они связаны в Северном полушарии, напоминают Ω, заглавную греческую букву омега . Обычно они имеют схему «низкий-высокий-низкий», расположенную в направлении запад-восток. [2]
Блоки Рекса (или дипольные блоки) состоят из расположенного к полюсу (на север в Северном полушарии; на юг в Южном полушарии) максимума. Очень часто и максимум, и минимум закрыты, а это означает, что изобары (или линии постоянной геопотенциальной высоты ), определяющие максимум-минимум, образуют круг. [9] Блоки Рекса названы в честь метеоролога Дэниела Ф. Рекса, который впервые идентифицировал их в 1950 году. [10]
Когда система высокого или низкого давления верхнего уровня застревает на месте из-за отсутствия управляющих токов, это называется «отключением». Обычно к этому приводит реактивный поток, отступающий к полюсу, оставляя позади систему отсечки. [11] Независимо от того, относится ли система к высокому или низкому давлению, зависит погода, которую вызывает блок. Именно такая ситуация произошла на юге Соединенных Штатов в конце весны и начале лета 2007 года, когда система порогового уровня, зависшая над этим регионом, принесла необычно низкие температуры и необычайное количество дождей в Техас и Оклахому (см. Наводнение в Техасе в июне 2007 г.). ), а также высота отсечки у побережья Джорджии, вызвавшая в том же году засуху на юго-востоке. Дождливая и прохладная погода возникает, если блок в США низкий. Ураган «Иэн» в последнюю неделю сентября 2022 года дрейфовал на север, и его остатки оторвались от реактивного течения, в результате чего стационарная система низкого давления оторвалась от северо-востока США и принесла несколько дней осадков, пока 6 октября наконец не прошел фронт . 11]
Если блок высокий, это обычно приводит к сухой и теплой погоде, поскольку воздух под ним сжимается и нагревается, как это произошло на юго-востоке Австралии в 2006 году [12] и 1967 году [13] , что привело к сильным засухам . Однако, когда блокирующий максимум расположен в Тасмановом море, он может вызвать проливные дожди в восточной Австралии, как в случае с наводнениями 2021 и 2022 годов . [14] Блокирующая высота в южной части Тасманова моря направляет системы низкого давления и впадины в сторону восточной Австралии, тем самым обеспечивая осадки на восточном побережье Австралии. [15]
В Австралии блокирующие максимумы обычно наблюдаются в Большом Австралийском заливе и Тасмановом море , которые представляют собой мощные системы высокого давления , которые обычно развиваются южнее, чем обычно. Они остаются практически неподвижными в течение длительного периода времени (от нескольких дней до недель) и, таким образом, блокируют регулярное движение погодных систем на восток через южную Австралию. [16]
Блокировка атмосферных систем у поверхности Земли происходит, когда хорошо зарекомендовавшая себя система высокого давления в направлении полюса находится рядом или в пределах пути наступающей штормовой системы. Чем толще холодная воздушная масса, тем эффективнее она может блокировать вторжение более мягкой воздушной массы. Глубина массы холодного воздуха обычно меньше, чем горный барьер, создавший плотину холодного воздуха, или CAD. Некоторые события на Межгорном Западе могут длиться десять дней. Загрязняющие вещества и дым могут оставаться во взвешенном состоянии в стабильной воздушной массе плотины холодного воздуха. [17]
В средних широтах Северного полушария области, расположенные к восточной стороне блокирующих антициклонов или находящиеся под влиянием аномальных потоков из более холодных недр континентов, связанных с блоками, испытывают суровые зимы — явление, известное со времени открытия Североатлантического колебания ( НАО) в 1840-х годах. [18] Эти модели блокировки также имеют тенденцию создавать аномально мягкие условия в очень высоких широтах, по крайней мере, в тех регионах, которые подвержены аномальному потоку из океана, как в Гренландии и Берингии , или ветрам чавычи, как во Внутренней Аляске .
Такие холодные зимы над прилегающими Соединенными Штатами и южной Канадой, как 1911/12 , 1935/36 , 1949/50, 1977/78 и 1978/79, 1993/94 и 2017/18 годы, стали результатом блоков в заливе Аляски или к востоку от гор Маккензи, направляя очень холодный арктический воздух по длинной траектории до юга Америки , [19] как и западные волны холода в 1889/90 году и в январе 1950 года. В Северной и Западной Европе холодные зимы, такие как 1683 год /84, 1739/40, 1794/95, 1829/30, 1894/95 , 1916/17, 1941/42, февраль 1947 и 1962/63 почти всегда связаны с высокоширотным атлантическим блокированием и смещением полярной струи к экватору. поток в Португалию и даже Марокко . [18] В Центральной Азии необычно холодные зимы, такие как 1899/1900, 1929/30 и 1930/31, 1944/45, 1954/55 и 1968/69 годы [20] , связаны с блокированием вблизи Уральских гор, простирающимся на запад Сибирского высокогорья . вытеснить очень холодный воздух с сибирского « полюса холода » наружу, к Аральскому и Каспийскому морям . Однако, в отличие от других регионов средних широт Северного полушария, холодные зимы в Европе (например, 1916/17, 1962/63 гг.) часто бывают очень мягкими над Центральной Азией, которая может получить адвекцию теплого воздуха от субтропических циклонов, сдвинутых на юг в отрицательных условиях САК. .
Волны жары летом являются результатом аналогичных закономерностей блокирования, обычно связанных с размещением полупостоянного субтропического хребта . Некоторые необычно интенсивные лета, такие как лето 1936 года в США, 1999, 2002 и 2011 годов, а также лето в Европе, такое как европейская жара 1976, 2003 годов и 2019 год, были результатом укоренившихся максимумов, которые на некоторое время отделились от реактивного течения. длительный период времени и позволил теплому, сухому воздуху образоваться на месте. Во многих случаях, таких как засуха в США в 1999 году, волне жары предшествовали предшествующие месяцы с выпадением осадков ниже нормы, что препятствовало понижению температуры. Волна жары 2003 года в Европе, наоборот, произошла в тот год, когда в Северной Америке наблюдались температуры заметно ниже нормы и количество осадков выше нормы, особенно в весенние месяцы. Большое количество дождей в Северной Америке увеличило уровень энергии в полярной струе, отодвигая ее далеко на север в Европе и приводя к образованию длительного статического гребня высокого давления, который поднимал горячий воздух из пустыни Сахара в Европу. [21]
