The Effect of Severe Geomagnetic Storms on the Atmospheric Circulation in the Winter Northern Hemisphere

Podobné dokumenty
The effect of high long-lasting solar/geomagnetic activity on pressure fields in the winter northern lower atmosphere

Sluneční/geomagnetická aktivita, teplota polární zimní dolní stratosféry, fáze QBO a cirkumpolární vír

Geomagnetické bouře, Forbush poklesy kosmického záření a celkový ozón ve vyšších středních šířkách severní polokoule

Jak reaguje horní atmosféra a ionosféra na globální změnu klimatu? Jan Laštovička ÚFA AVČR v.v.i., Boční II, Praha 4;

Interakce oceán atmosféra

VAZBY NÁSTUPU JARNÍCH ALERGOLOGICKY VÝZNAMNÝCH FENOFÁZÍ A INDEXU SEVEROATLANTICKÉ OSCILACE (NAO)

SOUČASNÉ TENDENCE VYBRANÝCH METEOROLOGICKÝCH PRVKŮ VE STŘEDNÍ A JIHOVÝCHODNÍ EVROPĚ

Magnetické pole Země a kosmické počasí

Četnost světových teroristických útoků od konce šedesátých let Jaroslav Střeštík 1, Pavel Grigoryev 2, Miroslav Mikulecký Sr 3

MODERNÍ VÝZKUMNÉ METODY VE FYZICKÉ GEOGRAFII ZMĚNY TEPLOTY VZDUCHU NA OSTROVĚ JAMESE ROSSE V KONTEXTU ANTARKTICKÉHO POLOOSTROVA

Možné korelace mezi geomagnetickou aktivitou a globální teplotou vzduchu

CURRICULUM VITAE Petr Pišoft

VÝSKYT EXTRÉMNÍCH HODNOT TEPLOT VZDUCHU V PRŮBĚHU DVOU STOLETÍ V PRAŽSKÉM KLEMENTINU

Monitorování vývoje meteo situace nad ČR pomocí GPS meteorologie

Srovnání vlivů sluneční a geomagnetické aktivity na módy proměnlivosti atmosférické cirkulace

POTENCIÁLNÍ OHROŽENOST PŮD JIŽNÍ MORAVY VĚTRNOU EROZÍ

Máme rádi Slunce je vzdělávací projekt pro děti ve věku od 7 do 11 let. Pro každé dítě je Slunce

Vliv dolní atmosféry na ionosféru

Worldwide project CAWSES-II Climate And Weather of the Sun-Earth System

METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY METEOROLOGICAL BULLETIN

Vegetace Evropy 1. Úvod, verze Přednáší: Milan Chytrý Ústav botaniky a zoologie PřF MU.

Jiří LUKEŠ 1 KAROTÁŅNÍ MĚŖENÍ VE VRTECH TESTOVACÍ LOKALITY MELECHOV WELL LOGGING MEASUREMENT ON TESTING LOCALITY MELECHOV

RNDr. Radan Huth, DrSc.: Publikační činnost

SLEDOVÁNÍ JARNÍCH FENOLOGICKÝCH FÁZÍ U BUKU LESNÍHO VE SMÍŠENÉM POROSTU KAMEROVÝM SYSTÉMEM

Univerzita Karlova v Praze. Matematicko-fyzikální fakulta DIPLOMOVÁ PRÁCE. Bc. Jana Pechková

změna konfigurace => změna proudů tekoucích systémem => změna magnetického pole (i na Zemi)

Jak se během 20. století změnila cirkulace na severní polokouli?

MOŽNOSTI ZLEPŠENÍ NÁVŠTĚVNOSTI DOJICÍHO ROBOTA VYTVÁŘENÍM PŘÍZNIVÉHO MIKROKLIMATU PŘI DOJENÍ KRAV

CURRICULUM VITAE Petr Pisoft (EN)

Abychom věděli, o čem mluvíme

Vegetace Evropy 1. Úvod, verze Přednáší: Milan Chytrý Ústav botaniky a zoologie PřF MU.

Vliv návštěvníků na mikroklima Kateřinské jeskyně. Influence of Visitors on Kateřinská Cave Microclimate

KLIMATICKÁ ZMĚNA PODLE MĚŘENÍ TEPLOT VZDUCHU V PRAŽSKÉM KLEMENTINU ZA 230 LET

Dlouhodobé změny ozonové vrstvy nad územím České republiky

Atmosférická stanice Křešín u Pacova

Vliv horka na úmrtnost v ČR. Aleš Urban, Jan Kyselý et al. ÚFA AV ČR PřF UK

UNIVERZITA KARLOVA V PRAZE Přírodovědecká fakulta DIPLOMOVÁ PRÁCE. Jiří MELČ

Vegetace Evropy 1. Úvod, verze Přednáší: Milan Chytrý Ústav botaniky a zoologie PřF MU.

7. Rotace Slunce, souřadnice

SCIENTOMETRIE: HODNOCENÍ VĚDY

Libuše HOFRICHTEROVÁ 1

Návrh a implementace algoritmů pro adaptivní řízení průmyslových robotů

Využití matematického zpracování údajů o množstvi plynnovzdušné směsi získaných z monitoringu odplyňovacích vrtů

Růst zimních teplot vzduchu v České republice v letech Increase in Winter Air Temperatures in the Czech Republic between 1961 and 2010

VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Vliv barometrického tlaku na úroveň hladiny vody v pozorovacích vrtech

Projekt Seismologie ve školách

REGIONÁLNÍ GEOGRAFIE AMERIKY. 3. přednáška Klima

Téma 3: Voda jako biotop mořské biotopy

Zima na severní Moravě a ve Slezsku v letech

Geomagnetická aktivita je důsledkem sluneční činnosti. Pavel Hejda a Josef Bochníček

DLOUHODOBÉ KOLÍSÁNÍ POČÁTKU VEGETAČNÍ SEZÓNY V ČR V LETECH

Projekt Seismologie ve školách

HODNOCENÍ SUCHA NA ÚZEMÍ ČR V LETECH

Úvod. Materiál a metody

ANALÝZY HISTORICKÝCH DEŠŤOVÝCH ŘAD Z HLEDISKA OCHRANY PŮDY PŘED EROZÍ

VLIV METEOROLOGICKÝCH PODMÍNEK NA KONCENTRACE ŠKODLIVIN V OVZDUŠÍ V AGLOMERACI BRNO A JIHOMORAV- SKÉM KRAJI

KLIMATICKÁ STUDIE. Měsíc květen v obci Vikýřovice v letech Ondřej Nezval 3.6.

TEPLOTY A VLHKOSTI PÔDY NA ÚZEMI ČR V ROKOCH 2000 AŽ

Polární záře v noci ze 17. na 18. března 2015 viditelná z území ČR

obytný soubor D.1.1 ARCH. STAVEBNÍ ČÁST DUR+DSP 06/2016 1/100 Langrova 814/15, Brno - Slatina

K článku: Setvák, M. - Novák, P. - Šálek, M.: Tornáda 31. května 2001 na úzení ČR.

Pravděpodobný vývoj. změn n klimatu. a reakce společnosti. IPCC charakteristika. Klimatický systém m a. Teplota jako indikátor. lní jev.

INFLUENCE OF CONSTRUCTION OF TRANSMISSION ON ECONOMIC PARAMETERS OF TRACTOR SET TRANSPORT

VLIV OKRAJOVÝCH PODMÍNEK NA VÝSLEDEK ZKOUŠKY TEPELNÉHO VÝKONU SOLÁRNÍHO KOLEKTORU

Characterization of soil organic carbon and its fraction labile carbon in ecosystems Ľ. Pospíšilová, V. Petrášová, J. Foukalová, E.

VLIV METEOROLOGICKÝCH PODMÍNEK NA ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ SUSPENDOVANÝMI ČÁSTICEMI

Zatmění Slunce v roce Jan Sládeček. Abstrakt:

Specifics of the urban climate on the example of medium-sized city

Výsledky monitoringu posunů na zlomech v Hornsundu, Špicberky. Josef Stemberk Ústav struktury a mechaniky hornin AV ČR, v.v.i.

ČESKÁ TECHNICKÁ NORMA

MECHANISMUS TVORBY PORÉZNÍCH NANOVLÁKEN Z POLYKAPROLAKTONU PŘIPRAVENÝCH ELEKTROSTATICKÝM ZVLÁKŇOVÁNÍM

Abstrakty. obsah a struktura

Effect of ph on the denitrifying enzyme activity in pasture soils in relation to the intrinsic differences in denitrifier communities

POVRCHOVÉ VYTVRZENÍ PM NÁSTROJOVÉ OCELI LEGOVANÉ NIOBEM PLAZMOVOU NITRIDACÍ SURFACE HARDENING OF NIOBIUM-CONTAINING PM TOOL STEEL BY PLASMA NITRIDING

EKONOMIKA VÝROBY MLÉKA V ROCE 2011 ECONOMICS OF MILK PRODUCTION 2011

IS THERE NECESSARY TO RECALCULATE VLTAVA CASCADE PURPOSES??

BETON V ENVIRONMENTÁLNÍCH SOUVISLOSTECH

CONTRIBUTION TO UNDERSTANDING OF CORRELATIVE ROLE OF COTYLEDON IN PEA (Pisum sativum L.)

RELATIONSHIP OF PHENO & CLIMA-DATA IN NORTH BOHEMIA REGION

FAKTOROVÉ PLÁNOVÁNÍ A HODNOCENÍ EXPERIMENTŮ PŘI ÚPRAVĚ VODY

Spojte správně: planety. Oblačnost, srážky, vítr, tlak vzduchu. vlhkost vzduchu, teplota vzduchu Dusík, kyslík, CO2, vodní páry, ozon, vzácné plyny,

Atmosféra - složení a důležité děje

VLIV MLETÍ ÚLETOVÉHO POPÍLKU NA PRŮBĚH ALKALICKÉ AKTIVACE

TELEGYNEKOLOGIE TELEGYNECOLOGY

Využití faktorového plánu experimentů při poloprovozním měření a v předprojektové přípravě

Compression of a Dictionary

Změny klimatu za posledních 100 let

Vliv emisí z měst ve střední Evropě na atmosférickou chemii a klima

Člověk ve svém pozemském a kosmickém prostředí Úpice PROGRAM KONFERENCE. Úterý 18. května 2010

ICP více než jen číslo? MUDr. Josef Škola XXV. kongres ČSARIM, Praha, 4. října 2018

EXPERIMENTÁLNÍ MĚŘENÍ TEPLOT ELEKTRICKÝCH TOPIDEL

DLOUHODOBÉ ZMĚNY SKUPENSTVÍ SRÁŽEK V ČESKÉ REPUBLICE

Severoatlantická oscilace (NAO) a její vliv na synoptické poměry v Česku

Koróna, sluneční vítr

TEPELNÉ ZPRACOVÁNÍ NIKLOVÝCH SUPERSLITIN HEAT TREATMENT OF HIGH-TEMPERATURE NICKEL ALLOYS. Božena Podhorná a Jiří Kudrman a Karel Hrbáček b

Experiment s dlouhodobou selekcí krav na ukazatele produkce a zdravotního stavu v Norsku Ing. Pavel Bucek, Českomoravská společnost chovatelů, a.s.

Seznam publikací, Ing. Josef Půta, Ph.D.

Výroční zpráva ÚFA AV ČR za rok 2006

VYHODNOCENÍ SMĚRU A RYCHLOSTI VĚTRU NA STANICI TUŠIMICE V OBDOBÍ Lenka Hájková 1,2) Věra Kožnarová 3) přírodních zdrojů, ČZU v Praze

Transkript:

Vliv silných geomagnetických bouří na atmosférickou cirkulaci v zimní severní hemisféře J. Bochníček 1), H. Davídkovová 1) P. Hejda 1) a R. Huth 2) 1) Geofyzikální ústav AV ČR v.v.i., Boční II/ 1401, 141 31 Praha 4 2) Ústav fyziky atmosféry AV ČR v.v.i., Boční II/ 1401, 141 31 Praha 4 Cílem předložené práce je vyšetřit vliv isolovaných silných geomagnetických bouří (Ap 60) na atmosférickou cirkulaci v zimní severní hemisféře. Za tímto účelem byla analyzována tlaková pole v rozmezí SLP až 20 hpa v zimních měsících (prosinec-březen) let 1955-2003. Získané výsledky naznačují, že dopad geomagnetických bouří na procesy v dolní atmosféře je modulován sluneční aktivitou, fází kvazibienální oscilace (QBO) a vnitřními atmosférickými procesy, jakými například jsou stratosférická oteplení (stratospheric warmings), nebo výskyt blokujícího útvaru nad britskými ostrovy. The Effect of Severe Geomagnetic Storms on the Atmospheric Circulation in the Winter Northern Hemisphere The aim of this paper is to investigate the effects of isolated strong geomagnetic storms (Ap 60) on the atmospheric circulation in the winter Northern Hemisphere. For this purpose pressure fields between the SLP and 20 hpa level were analyzed in winter months (December-March) of 1955-2003. The obtained results indicate that the impact of geomagnetic storms is modulated by solar activity, phase of quasibiennial oscillation (QBO) and by some inherent atmospheric processes such as the appearance of blocks over British Isles. ÚVOD Statistické analýzy ukázaly, že zimní období s vysokou průměrnou geomagnetickou aktivitou bývají spojena s prohloubením Islandské tlakové níže a zesílením zonálního proudění nad Atlantikem a západní Evropu (Bochníček et al., 1999 a, b; Bochníček, Hejda 2002, 2005; Boberg, Lundstedt 2002, 2003; Thejll et al., 2003; Palamara Bryant 2004; Lu et al., 2007, 2008). Cílem předložené práce bylo zjistit, zda v atmosféře může docházet k obdobným procesům i v případě, kdy geomagnetické aktivita je vysoká pouze po dobu několika málo dní. DATA A JEJICH ZPRACOVÁNÍ Údaje týkající se atmosférického tlaku byly čerpány z datového souboru NCEP/NCAR Reanalysis Data, Boulder USA. Denní tlakové anomálie byly vypočítávány jako rozdíly mezi denními hodnotami a denními dlouhodobými průměry za období let 1970-2003. Geomagnetické indexy Ap a Wolfovo číslo R byly převzaty z NOAA Geophysical Data Center, Boulder USA, indexy severoatlantické oscilace (NAO) z Climatic Research Unit, Norwich UK a údaje o fázích kvazibienální oscilace (QBO) z Berlin Stratospheric Data Series, Meteorological Institute, Free University Berlin, Germany. VÝSLEDKY Existence poklesu tlaku v polární a subpolární oblasti dolní atmosféry (dále jen stratosférického, či troposférického signálu v tabulce č. 1), detekovaného v souvislosti s výskytem 55 silných, isolovaných geomagnetických bouří (Ap 60), ke kterému došlo v zimních měsících let 1956-2003, nasvědčuje tomu, že i krátkodobá, silná geomagnetická porucha může být příčinou tlakových změn v dolní atmosféře. Z tabulky č. 1 je zřejmé, že k takovýmto změnám dochází především při vysoké sluneční aktivitě, kdy bývá stratosféra s - 89 -

troposférou propojena (Kodera 2003). Příklad takovéto vazby (STC- Stratosphere Troposphere Coupling) je ukázán v obrázku č. 1. Výrazný pokles tlaku, ke kterému došlo v polární dolní stratosféře (20 hpa) 5. 8. den po počátku geomagnetické bouře, nezůstal omezen jen na tuto oblast. Z časové sekvence vertikálních profilů tlakových anomálií, realizovaných v segmentu vymezeném dvěma různoběžkami, je totiž zřejmé, že se tento pokles tlaku rozšířil hluboko do troposféry. Vzestup hodnoty indexu severoatlantické oscilace (NAO), zaznamenaný od 4. do 8. dne po počátku geomagnetické bouře, pak vypovídá o zintenzivnění zonálního proudění nad Atlantikem a západní Evropou. Při nízké sluneční aktivitě dochází k poklesu tlaku po silné geomagnetické bouři pouze ve stratosféře. Troposféra nebývá stratosférou propojena. Procesy v troposféře bývají tudíž pouze autonomního charakteru. Časový průběh hodnot indexu NAO proto není geomagnetickou bouří ovlivněn. Příklad takovéto situace je ukázán na obr. č. 2. V případě, že v době geomagnetické bouře dojde ve stratosféře k tzv. stratosférickému oteplení, geomagnetický signál, kterým rozumíme pokles tlaku vyskytnuvší se v polárních šířkách několik dní po bouři, je tímto oteplením zcela překryt. Příklad takovéto situace je v obr. č. 3. Vyskytne-li se geomagnetická bouře v době, kdy se nad britskými ostrovy nachází tlaková výše, tedy blokující útvar, přičemž sluneční aktivita je nízká až střední, geomagnetická bouře troposféru nad Atlantikem a západní Evropou zpravidla neovlivní. Příklad takovéto situace lze nalézt v obr. č. 4. Je-li však sluneční aktivita vysoká (R 100), blokující útvar bývá po několika dnech potlačen, viz obr. č. 5. DISKUSE Z tabulky č. 1 je patrné, že při vysoké sluneční aktivitě byla troposféra ovlivněna geomagnetickou bouří více při východní fázi QBO, zatímco při nízké sluneční aktivitě při fázi západní. Vysvětlení této skutečnosti je třeba hledat v četnosti výskytu stratosférických oteplení, která, jak ukázala Labitzke (1992) obr. č. 6, je funkcí fáze QBO a sluneční aktivity. Závěrem je třeba poznamenat, že poklesy tlaku, ke kterým došlo ve stratosféře v souvislosti s geomagnetickou bouří, lze s jistou rezervou brát jako experimentální potvrzení výsledků počítačového modelu Arnolda a Robinsona (2001). ZÁVĚR Míra ovlivnění dolní atmosféry silnou geomagnetickou bouří závisí na: 1. Úrovni sluneční aktivity 2. Fázi QBO 3. Přítomnosti stratosférického oteplení 4. Uspořádání tlakových polí v troposféře Literatura: Arnold, N.F., Robinson, T.R., 2001. Solar magnetic flux influences on the dynamics of the winter middle atmosphere. Geophysical Research Letters 28, 2381-2384. Boberg, F., Lundstedt, H., 2002. Solar wind variations related to fluctuations of the North Atlantic Oscillation. Geophysical Research Letters 29, 1718 doi: 10.1029/2002GL014903. Boberg, F., Lundstedt, H., 2003. Solar wind electric field modulation of the NAO: A correlation analysis in the lower atmosphere. Geophysical Research Letters 30, 1825 doi: 10.1029/2003GL017360. Bochníček, J., Hejda, P., Bucha, V., Pýcha, J., 1999 a. Possible geomagnetic activity effects on weather. Annales Geophysicae-Atmospheres Hydrospheres and Space Science 17, 925-932. - 90 -

Bochníček, J., Hejda, P., Pýcha, J., 1999 b. The effect of geomagnetic and solar activity on the distribution of controlling pressure formations in the Northern Hemisphere in winter. Studia Geophysica et Geodetica 43, 390-398. Bochníček, J., Hejda, P., 2002. Association between extraterrestrial phenomena and weather changes in the Northern Hemisphere in winter. Surveys in Geophysics 23, 303-333. Bochníček, J., Hejda, P., 2005. The winter NAO pattern changes in association with solar and geomagnetic aktivity. Journal of Atmospheric and Solar-Terrestrial Physics 67, 17-32. Kodera, K., 2003. Solar influence on the spatial structure of the North Atlantic Oscillation during the winter 1900-1999. Geophysical Research Letters 30, 1175, doi: 10.1029/2002GL016584. Labitzke, K., 1992. Project 5.1 (DECADAL) Forecasts condition of stratospheric polar vortex during next Northern winters. STEP International 2, No. 9, 14-15. Lu, H., Jarvis, M.J., Graf, H.-F., Young, P.C., Horne, R.B., 2007. Atmospheric temperature response to solar irradiance and geomagnetic aktivity. Journal of Geophysical Research 112, D11109, doi: 10.1029/ 2006JD007864. Lu, H., Clilverd, M.A., Seppälä, A., Hood, L.L., 2008. Geomagnetic perturbations on stratospheric circulation in late winter and spring. Journal of Geophysical Research 113, D16106, doi: 10.1029/2007JD008915. Palamara, D.R., Bryant, E.A., 2004. Geomagnetic activity forcing of the Northern Annular Mode via the stratosphere. Annales Geophysicae 22, 725-731. Thejll, P.,Christiansen, B., Gleisner, H., 2003. On correlationsbetween the North Atlantic Oscillation, geopotential heights, and geomagnetic activity. Geophysical Research Letters 30, Article Number: 1347. - 91 -

- 92 -

- 93 -

- 94 -