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極地渦旋(英語:Polar Vortex)簡稱極渦,是一種發生於極地的,介於對流層與平流層的中、上部的,持續性且大規模的氣旋。這種渦旋在極夜的時候最為強大,因為此時的溫度梯度是最大,但持續縮減,到夏季甚至會消失。

簡介

極地渦旋是極地高空冷性大型渦旋系統,是極區大氣環流的組成部分。其位置、強度以及移動不僅對極區,而且對高緯地區的天氣都有明顯影響。

極地是地球的冷極,也是大氣的冷源,因而在極地低空形成冷性高壓,在極地上空則形成冷性低壓。

極渦的位置和活動範圍時有變化,尤其冬半年活動演變比較複雜,最長的活動過程達35天之久。極渦閉合中心有時分裂為2個或3個,甚至3個以上,當偏離極地向南移動時,常導致寒潮活動增多、增強。

據統計,在10個冬半年影響我國的171次寒潮中,有102次是亞洲上空出現持久極渦[1],其中6次強寒潮過程都與極渦在亞洲上空的位置明顯偏南相關。

記載歷史

最早記載極地渦旋現象的文獻出現於1853年。在北半球的冬季,這種現像會導致了突然性平流層暖化。

1952年,在海拔高度超過20公里的無線電探空儀觀測中發現了這種現象導致的平流層暖化。在2013後的北美冬季,新聞和天氣媒體中經常提到這種現象,使得該術語推廣成為對於極低溫寒潮的解釋。

後果

南極極地渦旋比北極極地渦旋更為顯著,持續時間也更長。這是因為北半球高緯度地質因素增強了羅斯比波[2],而就是羅斯比波引起渦旋的破裂;與之相比,在南半球渦旋則更為穩定。北極渦旋形狀上是瘦長的,有兩個中心,一個在加拿大巴芬島,而另一個在西伯利亞的東北部。

南極極地渦旋的化學現象已經導致嚴重的臭氧消耗。極地同溫層雲團中的硝酸與CFC反應生成氯,也就是對臭氧的光化學破壞。氯在冬天的極夜中凝聚、堆積,到春天(9月或10月),持續的臭氧破壞也將更為嚴重。這些雲只能在-80°C以下形成,故而較為暖和的北極區域形成不了臭氧層空洞。

一些天體同樣已知有極地渦旋現象,包括金星、火星、木星,以及土星的衛星——土衛六

視頻

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引發寒潮的「極地渦旋」
航拍芝加哥極地渦旋中的城市之美

參考文獻