Блоки в метеорологии — это крупномасштабные модели в поле атмосферного давления , которые почти неподвижны, эффективно «блокируя» или перенаправляя 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 районах, затронутых ими, сохраняется одинаковая погода в течение длительного периода времени (например, осадки в некоторых районах, ясное небо в других). [2] В Северном полушарии продолжительные блокировки чаще всего случаются весной над восточной частью Тихого и Атлантического океанов. [1] Хотя эти события связаны с возникновением экстремальных погодных явлений, таких как волны тепла, [3] в частности, начало и затухание этих событий все еще недостаточно хорошо отражены в численных прогнозах погоды и остаются открытой областью исследований. [4] [5]
Полярные циклоны — это климатологические явления, которые зависают около полюсов круглый год. Они слабее летом и сильнее зимой. Когда полярный вихрь силен, западные ветры усиливаются. Когда полярный циклон слаб, общая картина течения в средних широтах прогибается и происходят значительные вспышки холода. Внетропические циклоны , которые закупоривают и мигрируют в более высокие широты, создают холодные ядра минимумов внутри полярного вихря. [6] Извержения вулканов в тропиках приводят к более сильному полярному вихрю зимой в течение двух лет после этого. [7] Сила и положение циклона формируют картину течения в полушарии его влияния. Индекс, который используется в северном полушарии для оценки его величины, — это арктическое колебание . [8]
Блоки Омега так названы, потому что изобары или контуры геопотенциальной высоты , с которыми они связаны в Северном полушарии, напоминают Ω, заглавную греческую букву омега . Они обычно имеют шаблон «низкий-высокий-низкий», расположенный в направлении запад-восток. [2]
Блоки Рекса (или дипольные блоки) состоят из высоко расположенного полюса (север в Северном полушарии; юг в Южном полушарии) минимума. Очень часто и максимум, и минимум закрыты, что означает, что изобары ( или линии постоянной геопотенциальной высоты ), определяющие максимум-минимум, закрываются, образуя 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 течений, она известна как «отрезанная». Обычная картина, которая приводит к этому, — это струйное течение , отступающее к полюсу, оставляющее тогда отрезанную систему позади. [11] Независимо от того, является ли система разновидностью высокого или низкого давления, погода, которую вызывает блок, диктуется тем, является ли она разновидностью высокого или низкого давления. Именно такая ситуация произошла над югом Соединенных Штатов в конце весны и начале лета 2007 года, когда система отсечки-низкого давления, нависшая над регионом, принесла необычно низкие температуры и необычайное количество осадков в Техас и Оклахому (см. наводнение в Техасе в июне 2007 года ), а также отсечка-высокий уровень вблизи побережья Джорджии, вызвавший засуху на юго-востоке в том же году. Дождливая, более прохладная погода получается, если блок является низким в США. Ураган «Иэн» в последнюю неделю сентября 2022 года сместился на север, и его остатки отделились от струйного течения, в результате чего образовалась стационарная система низкого давления, отходящая от северо-востока США и приносящая несколько дней осадков, пока фронт, наконец, не переместился 6 октября. [11]
Если блок представляет собой возвышенность, это обычно приводит к сухой, теплой погоде, поскольку воздух под ней сжимается и нагревается, как это произошло на юго-востоке Австралии в 2006 [12] и 1967 [13] с последующими экстремальными засухами . Однако, когда блокирующая возвышенность расположена в Тасмановом море , она может вызвать проливные дожди в восточной Австралии, как в случаях наводнений 2021 и 2022 годов . [ 14 ] Блокирующая возвышенность в южной части Тасманова моря направляет системы низкого давления и ложбины в сторону восточной Австралии, тем самым обеспечивая выпадение осадков на восточном побережье Австралии. [15]
В Австралии блокирующие максимумы обычно возникают в Большом Австралийском заливе и Тасмановом море , которые являются мощными системами высокого давления , которые обычно развиваются южнее нормы. Они остаются практически неподвижными в течение длительного периода (т. е. от нескольких дней до недель) и, таким образом, блокируют регулярное восточное движение погодных систем через южную Австралию. [16]
Блокировка атмосферных систем вблизи поверхности Земли происходит, когда хорошо установившаяся система высокого давления, направленная к полюсу, находится вблизи или в пределах пути наступающей штормовой системы. Чем толще холодная воздушная масса, тем эффективнее она может блокировать вторгающуюся более мягкую воздушную массу. Глубина холодной воздушной массы обычно меньше, чем горный барьер, который создал плотину холодного воздуха, или CAD. Некоторые события в районе Западного Межгорья могут длиться десять дней. Загрязняющие вещества и дым могут оставаться взвешенными внутри устойчивой воздушной массы плотины холодного воздуха. [17]
В средних широтах Северного полушария области на восточной стороне блокирующих антициклонов или под влиянием аномальных потоков из более холодных континентальных внутренних районов, связанных с блоками, испытывают суровые зимы, явление, которое известно с момента открытия Североатлантического колебания (САК) в 1840-х годах. [18] Эти блокирующие модели 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 чинук, как во внутренней части Аляски .
Такие холодные зимы над смежными Соединенными Штатами и южной Канадой, как 1911/12 , 1935/36 , 1949/50, 1977/78 и 1978/79, 1993/94 и 2017/18 гг., были вызваны блоками в заливе Аляска или к востоку от гор Маккензи, направлявшими очень холодный арктический воздух с длинной траекторией до американского юга , [19] как и западные волны холода 1889/90 и января 1950 года. В Северной и Западной Европе холодные зимы, такие как 1683/84, 1739/40, 1794/95, 1829/30, 1894/95 , 1916/17, 1941/42, февраль 1947 и 1962/63 гг. почти всегда связаны с высокоширотной атлантической блокировкой и смещением полярного струйного течения к экватору в Португалию и даже Марокко . [18] Над Центральной Азией необычно холодные зимы, такие как 1899/1900, 1929/30 и 1930/31, 1944/45, 1954/55 и 1968/69 [20], связаны с блокировкой вблизи Уральских гор, расширяющей Сибирский максимум на запад, чтобы вытолкнуть очень холодный воздух из сибирского « холодного полюса » 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) часто очень мягкие над Центральной Азией, которая может получить адвекцию теплого воздуха от субтропических циклонов, вытесненных на юг в условиях отрицательного NAO.
Волны тепла летом являются результатом схожих блокирующих моделей, обычно включающих размещение полупостоянного субтропического хребта . Некоторые необычно интенсивные лета, такие как 1936 в Соединенных Штатах, 1999, 2002 и 2011, и в Европе лета, такие как 1976, европейская волна тепла 2003 и 2019, были результатом укоренившихся максимумов, которые оторвались от струйного течения на длительный период времени и позволили теплому сухому воздуху сформироваться на месте. Во многих случаях, таких как засуха 1999 года в США, волне тепла предшествовали предыдущие месяцы с осадками ниже нормы, что не позволило температурам понизиться. Волна тепла 2003 года в Европе, наоборот, произошла в год, когда в Северной Америке наблюдались температуры заметно ниже нормы и осадки выше нормы, особенно в весенние месяцы. Большое количество осадков в Северной Америке увеличило уровень энергии в полярной струе, что привело к ее перемещению далеко на север в Европу и образованию продолжительного статического хребта высокого давления, который поднял горячий воздух из пустыни Сахара в Европу. [21]
