Table of Contents

באקלים החוף האנטארקטי מייצגים כמה מתופעות מזג האוויר הקיצוניות והמעניינות ביותר על פני כדור הארץ.אירועים מטאורולוגיים אינטנסיביים אלה משלבים רוחות עוצמתיות, שלג כבדות וחשיפה לאפסה ליצירת תנאים שמאתגרים הן את הישרדות האדם והן את ההבנה המדעית.היבשת האנטארקטית, הנקראת לעתים קרובות "המקום הרוחי ביותר על פני כדור הארץ", מספקת מעבדה טבעית ייחודית ללימוד התהליכים הפיזיים המורכבים שמניעים היווצרות של blizzard.

הסביבה האנטארקטית הייחודית

אנטארקטיקה היא ההבחנה של להיות היבשת הקרה והיבשה ביותר על פני כדור הארץ, עם ממוצע של 166 מ"מ בלבד בשנה. סביבה קיצונית זו יוצרת תנאים שלא כמו בכל מקום אחר על פני כדור הארץ.הטמפרטורה השנתית הממוצעת של הפנים מגיעה ל- 43.5 מעלות צלזיוס, בעוד אזורי החוף חמים עם טמפרטורה ממוצעת סביב 10 מעלות צלזיוס.

גיליון הקרח האנטארקטי אינו רק תכונה פסיבית של הנוף - הוא משפיע באופן פעיל על התנאים האטמוספריים באמצעות גובהו ונכסים תרמיים.משטח הקרח פועל כמנגנון קירור רדיאני חזק, במיוחד בחורף הקוטבי הארוך, כאשר היבשת אינה מקבלת קרינה סולארית במשך חודשים.אפקט קירור זה יוצר טמפרטורה מתמשכת בהתרגשות קרירה, צפופה מצטברת אוויר ליד פני השטח, מה שהופך את הבמה לאירועים דרמטיים שאפיינים סערות חוף אנטארקטיקה.

קטבאטי רוחות: כוח הנהיגה מאחורי Blizzards

בלב של blizzards החוף אנטארקטיקה הוא תופעה המכונה רוחות katabatic. רוח katabatic הוא רוח אטברלית נגרמת על ידי זרימה של מסה אוויר גבוהה גבוה, גבוה מאוד לתוך מסה אוויר נמוך יותר של אוויר מתחת. רוחות המונעות על ידי הכבידה אלה הם המנגנון העיקרי אשר הופך תנאים רגוע יחסית לתוך blizzards לאורך קו החוף של אנטארקטיקה.

המונחים: akaabatic Winds

רוחות קאטבטיות אנטארקטיות הן רוחות כבידה שנוצרות על ידי קירור קרינה אינטנסיבי של אוויר סמוך משטח קרח, במיוחד בחורף.התהליך מתחיל גבוה על הרמה האנטארקטית, שבו פני הקרח קורנים חום אל החלל.האוויר קרוב לפני השטח הקרח קריר כמו שהוא קורנת את החום שלו, מה שהופך אותו כבד יותר ומאלץ אותו לזרום למטה.

רמת הקוטב מכוסה כל כך הרבה קרח כי זה תמיד קר, כל הזמן קירור האוויר מעל זה, וכתוצאה מכך המוני של אוויר קר מאוד, צפוף יושב על מעל הרמה ורוצה להטביע, זורם מן הפנים היבשת גבוהה לכיוון החוף התחתון. זה זרימה כבידה מאיץ כפי שהוא יורד מדרונות החוף התלולים, צובר מהירות עצומה וכוח.

אינטנסיביות ומהירות Characteristics

העוצמה של רוחות קאטבטיות באנטארקטיקה היא באמת יוצאת דופן.במקום הרוחות האלה מרוכזות באזורים מוגבלים בעמקי החוף, הרוחות מתכות היטב על כוח ההוריקן, ומגיעות ל-160 קשרים (300 קמ"ש; 180 קמ"ש) אנטארקטיקה מחזיקה את השיא בין היבשות למהירויות רוח מתמשך, עם מהירות הרוח מגיעה ל-200 קמ"ש.

תנאים שקטים יכולים להפוך באופן מיידי, עם רוחות קאטבטיות להגיע מהירויות של 15-20 מטרים לשנייה (50 עד 66 רגל / sec) זה מהיר כי הוא blizzards במיוחד מסוכן עבור אנשי מחקר ותפעול. הרוחות אינן מחולקות אחידות ברחבי היבשת, אלא מתפרסמות ומותערכות על ידי תכונות טופוגרפיים.

השפעה טופוגרפית וערוץ הרוח

הכוח של רוחות קאטבטיות נקבע ברובו על ידי אורוגרפיה מקומית, המסבירה מדוע הן מתוחות למדי בכוח ובכיוון, ומדוע הן חזקות במיוחד בנוכחות של התעלות טופוגרפית.הנוף האנטארקטי כולל עמקים רבים וערוצי קרח שפועלים כפטריות טבעיות לנפילה אוויר קר.

חלק מהנוף אינו מדרון עדין; רוחות ניתן לתקשור על ידי הקרקעות המחוספסות של קרח והרים, וכאשר זרימת האוויר של רוחות פנים מתאחדת, יותר אוויר מוחסס לתוך חלל ערוץ קטן יותר.אפקט זה מגביר באופן דרמטי את מהירות הרוח, בדומה לאופן שבו מים מאיצים כאשר הם מאולץ דרך פתח צר.

כף דניסון ידועה כנקודת הרוח ביותר באנטארקטיקה, ואנטארקטיקה עצמה היא מקום הרוחי ביותר על פני כדור הארץ.תנאים קיצוניים של מיקום זה נובעים מההיערכות המושלמת של תכונות טופוגרפיים אשר ערוץ ומזרזים את זרימת הקאטבטית מהרמה הפנימית לחוף.

מערכות לחץ אטמוספיריות ופעילות קיקלנית

בעוד רוחות קאטבטיות מספקות את הבסיס של blizzards החוף אנטארקטיקה, האינטראקציה בין מערכות רוח מקומיות אלה לבין דפוסי לחץ אטמוספירי בקנה מידה גדול יותר יוצרת את התנאים הקיצוניים ביותר. שולי החוף האנטארקטיים קיימים בתוך סביבה אטמוספירית דינמית המאופיינת על ידי מערכות לחץ נמוך מתמיד ופיתוח מחזורי תכוף.

ה-Circum קוטבי Trough

אנטארקטיקה מוקפת בדרך כלל בחגורת לחץ נמוך המכילה מספר מרכזי נמוך, הנקרא "הטרקום הגולגולתי", אך הפנים של היבשת נשלטת על ידי לחץ גבוה.לחץ זה בין הפנים בלחץ גבוה לבין אזור החוף התחתון מדכא יוצר תנאים נוחים לפיתוח רוח חזק.

הגזר הקוב קוטבי אינו תכונה סטטית אלא אזור של מערכות מזג אוויר פעיל המחוגים את היבשת האנטארקטית ברציפות. בתוך הצוק הזה, מערכות מדכאות נמוכות אינדיבידואליות מתפתחות, מעצימות, ועוברות מזרחה סביב היבשת. אלה רוכבות על תפקיד קריטי בהפעלת העוצמה והאופי של blizzards החוף.

הגדלת קיקלור של רוחות קטבטיות

מערכות לחץ נמוך ליד החוף יכולות אינטראקציה עם רוחות קאטבטיות כדי להגדיל את כוחם. אינטראקציה זו מייצגת את אחד המנגנונים החשובים ביותר לייצור התנאים החמורים ביותר של blizzard. אירועי רוח קטבטית מתרחשים מדי שנה, אך הם מאוד משופרים כאשר רוכבי אופניים נעים לאזור, בדרך כלל ממערב.

מנגנון השיפור פועל באמצעות מספר תהליכים.כאשר רוכב אופניים ניגש לחוף, הוא יכול להעמיק את הלחץ ⁇ בין הפנים גבוה לחוף נמוך, מאיץ את זרימת המורדות של רוחות katabatic. בנוסף, מחזור מחזור של Cyone יכול להתמזג עם זרימת ה- kabatic החוצה, יצירת מערכת רוח משולבת של אינטנסיביות יוצאת דופן.

אזור ברוקליני חזק קיים על היבשת האנטארקטית לאורך רוב השנה, וכתוצאה מכך שולי החוף הוא אחד האזורים הקרקוגנטיים הפעילים ביותר על פני האדמה.זה אומר כי התנאים נוחים להיווצרות מחזורית כמעט תמיד נוכחים, להבטיח אספקה קבועה של מערכות מזג אוויר שיכולה לעורר או להגביר את האירועים הטבוליים.

אפקט קוריוליס על רוחות חוף

אירועי רוח חזקים הנגרמים על ידי קיקלון מאופיין רוחות בדרום מזרחיות דומיננטיות, כמו כוח קוריוליס הופך את הרוחות הקאטבטיות לשמאל כאשר הם ניגשים לאזור החוף.השיטה הזו היא תוצאה של הסיבוב של כדור הארץ והופך משמעותי יותר ויותר בקווי הרוח הגבוהים.

אפקט קוריוליס מוסיף מורכבות לדפוסי הרוח במהלך blizzards.מה שמתחיל כזרימת מטה טהורה מהפנים הופך להיות מחוספס כמו שהוא מגיע לחוף, יצירת רוחות שמכות במקביל לחוף ולא ישירות בחופים.זה דה השתקפות יכול לרכז אנרגיה לאורך כמה מגזרים החוף והשפעות על ההפצה של מפוצץ שלג וקרח.

תהליכים פיזיים בפיתוח Blizzard

היווצרות של blizzards החוף אנטארקטיקה כרוך תהליכים פיזיים מקושרים רבים הפועלים על פני קשקשים מרחביים שונים וזמניים.הבנת תהליכים אלה דורש בחינה הן מנגנונים תרמודינמיקה ודינמית אטמוספריים.

רדיטיבי קירור וטמפרטורות Inversion

רוחות קטבטיות נוצרות כאשר קירור קורנטיבי מעל גיליון הקרח האנטארקטי מייצר אוויר קר מאוד, צפוף, אשר זורם במורד ההר ומוחלף על ידי הסבסה של האוויר מלמעלה.תהליך קירור קורנטיבי זה הוא היסוד לכל מנגנון היווצרות blizzard.

בחורף אנטארקטיקה, פני השטח קרח יכולים לאבד חום באמצעות קרינת גלי ארוך ללא כל קלט סולארי מצטבר.זה יוצר שטף טמפרטורה חזק מאוד - שכבה שבה הטמפרטורה עולה עם גובה מאשר ירידה.הההשרוד יכול להיות כמה מאות מטרים עבה מייצג בריכה של אוויר צפופה, קר מוכן לזרום למטה ב ⁇ הטופוגרפיה.

קרינה משפיעה על היבטים רבים של האקלים של אנטארקטיקה, כולל האופי של ההתפרצות הטמפרטורה הנמוכה, משטר הרוח הקלאביטי ויציבות האווירה.כוח ההסתה מתואם ישירות עם עוצמת הפוטנציאל של רוחות קאטבטיות - סטיות חזקות יותר לייצר אוויר צפופה וזרימות רבות יותר.

המונחים: Moisture Transport

Advection – התחבורה האופקית של תכונות אטמוספיריות – ממלאת תפקיד מכריע ביצירתם של ההמונים הקרים העוברים מעל החוף האנטארקטי נתקלים בתנאי פני השטח השונים ומקורות לחות.כאשר רוחות קאטבטיות מגיעות לאזור החוף, הן אינטראקציה עם מים חמים יחסית וניתן להרים לחות, למרות שהתהליך הזה מוגבל על ידי הטמפרטורות הקרות ביותר.

תכולת הלחות של ההמונים האוויר האנטארקטי הוא בדרך כלל נמוך מאוד בשל הקור הקיצוני.האוויר באנטארקטיקה יבש מאוד, והטמפרטורות הנמוכות תוצאה של לחות מוחלטת נמוכה מאוד.עם זאת, אפילו כמויות קטנות של לחות יכולות לתרום להיווצרות שלג כאשר התנאים האטמוספריים נוחים, במיוחד כאשר האוויר נאלץ להתעלות מעל מחסומים טופוגרפיים או בתוך מערכות ציקלוניות.

המונחים: Vertical Motion

בעוד אנטארקטיקה מאופיינת בדרך כלל על ידי תנאים אטמוספיריים יציבים עקב הרתיעה של הטמפרטורה המבוססת על פני השטח, תהליכים convective יכולים להתרחש בנסיבות מסוימות. כאשר רוחות katabatic להגיע לחוף ולפגוש מים פתוחים בפולינזיס החוף, ניגודי טמפרטורה דרמטיים יכולים לפתח.

פותחים פולינזיה מעוררים שחרור חום משטח משמעותי (עד 700 W- m-2), התחממות אוויר ליד-surface על ידי מעל 5 K וגורם להדבקה ועננים.פעילות זו יכולה לשפר את המשקעים ולתרום לעוצמה הכוללת של מערכות מזג אוויר החוף.האוויר העולה יוצר אזורים נמוכים מקומיים שיכולים להגביר את הרוח מהפנים.

רוח שיר ועינויים

Wind Shear - מנוחה במהירות רוח וכיוון עם גובה - הוא תכונה בולטת של blizzards החוף אנטארקטיקה. A מזג אוויר משוחרר בקאטבאטי יהיה מפוצץ מאוד לאורך הקרקע לפני העולה למעלה, אבל זה ימצא אוויר רגוע יותר מהר מאוד, כמו רוח kabatic הוא מאוד מוגבל ליד פני השטח.

רוח אנכית חזקה זו יוצרת תנופה אינטנסיבית באווירה התחתונה.השילוב הסוער משפיע על חלוקת החום, הלחות והתנופה, המשפיעה הן על המבנה והן על האבולוציה של מערכות blizzard.הטבע הרדוד של רוחות קאטבטיות פירושו שהתנאים האינטנסיביים ביותר מרוכזים במאות המונות של האווירה, ויוצרים תנאים מסוכנים ברמה הקרקעית.

Surface Friction ו-Boundary Layer Dynamics

חיכוך משטח משחק תפקיד מורכב של blizzards החוף אנטארקטיקה.על פני החלק של גיליון הקרח, חיכוך הוא נמוך יחסית, המאפשר רוח katabatic להאיץ ביעילות. עם זאת, כמו רוחות ניגשות לחוף, הם נתקלים משטח גס, סלע חשופים, ותנאי קרח שונים כי להגדיל את חיכוך.

ברוח החוף katabatic לאבד את כוח הנהיגה שלהם בקרוב dissipate offshore. זה dissipation מתרחשת כי הרוחות לאבד את האצה כוח הכבידה למטה כי מניע אותם, ואת חיכוך פני השטח מעל האוקיינוס מאט את הזרם. עם זאת, לפני פיזור, הרוחות יכול להגיע אינטנסיביות מקסימלי שלהם ממש בשולי החוף שבו המדרונות הוא חזק ביותר כוח הכבידה חזק יותר.

שלג ופיצוץ Snow Dynamics

מאפיין מוגדר של blizzards אנטארקטיקה הוא התחבורה של שלג על ידי רוחות חזקות.בניגוד blizzards באזורים אחרים שעשויים לכלול משקעים פעילים מעננים, blizzards אנטארקטיים רבים מורכבים בעיקר שלג שנאסף מן פני השטח ומועבר על ידי רוחות katabatic.

מכניזם של אימוני שלג

חלקיקי שלג על פני השטח האנטארקטי הם כפופים להרכבת רוח באמצעות כמה מנגנונים.כאשר רוח מזרזת על סף קריטי (בדרך כלל סביב 5-7 מטרים לשנייה עבור שלג אנטארקטי), חלקיקים מתחילים לעבור דרך תהליך הנקרא מלח - ריצוף לאורך פני השטח בסדרה של תקווה.

הרוח מפוצץ שלג לתוך ומחוצה למשקעים ומבעיטה את הבליזארדים עיוורים. כמות השלג המועברת במהלך blizzard יכולה להיות עצומה, עם חשיפה מופחתת לאפס אפילו כאשר שלג חדש לא נפל מעננים.זה השלג המועבר יכול לצבור סחף מסיבי במקומות מוגנים בעוד אזורים אחרים מחלחלים לקרח חשוף.

לימוזינה במהלך התחבורה

היבט חשוב אך לעתים קרובות מתעלם של שלג מפוצץ הוא נשגב - המעבר הישיר של שלג מגובה עד שלב פנוי ללא התכה. שולי היבשת האנטארקטית, שבו המשקעים גבוהים הרבה יותר מאשר במישור הגבוה, הם האזורים שבהם תת-קרקעית שלג היא החשובה ביותר.

במהלך blizzards, חלקיקי שלג המושעה באוויר נחשפים רוחות קרפטטיות יבשות יחסית.מאז רוחות katabatic יורדות, הם נוטים להיות לחות יחסית נמוכה, אשר desiccates האזור. לחות נמוכה זו מקדמת משקעים של חלקיקי שלג במהלך תחבורה, כלומר כי חלק משמעותי של שלג מפוצץ לעולם לא מגיע הקרקע אבל במקום לחזור האווירה כמו מים.

השפעה על תנאי ה Visibility ו-Whiteout

Whiteout היא תופעה אופטית שבה תנאי אור אחידים מאפשרים להבחין בין צללים, ציוני דרך או האופק, אשר יכול לקרות כאשר כיסוי השלג הוא לא שבור, השמים הוא overcast, והוא סיכון רציני כמו זה גורם לאובדן של פרספקטיבה וכיוון.

במהלך blizzards אינטנסיבי, השילוב של שלג מפוצץ כיסוי ענן יוצר תנאים לבנים מלאים. צפיפות חלקיקי שלג באוויר יכול להיות כל כך גבוה כי חשיפה טיפות פחות ממטר.תנאים אלה הם מאוד מרתיעים מסוכנים, מה שהופך ניווט בלתי אפשרי ומאיימת פעילות חיצונית.

פולינזיס חוף ותפקידם ב- Blizzard Systems

פולינזיס חוף - הם של מים פתוחים מוקפים קרח ים - מייצג תכונה ייחודית של הסביבה החוף אנטארקטיקה המשפיעה באופן משמעותי על היווצרות ומאפיינים של אזורים ללא קרח אלה ליצור טמפרטורה דרמטית וניגודים לחות המשפיעים על תנאי אטמוספיריים מקומיים.

Polynya Formation מאת קטבאטי רוחות

רוח offshore אפיזודי יוצרת ושומרת על פולינזיס חום מאוחרת, אשר נשמרים פתוחים על ידי רוחות קאטבטיות שמניעות את חגיגת קרח הים, אובדן חום האוקיינוסי, היווצרות קרח frazil. הרוחות הקאטבטיות החזקות לדחוף לאחרונה קרח הים שנוצר הרחק מהחוף, למנוע את פני הים מקפאה לחלוטין.

60% מהפולינזיס שנמצאו לאורך החוף המזרחי מאולץ, לפחות חלקית, על ידי רוחות קאטבטיות.פוליניאס המונעת על ידי רוח רוח אלה יכולים להימשך תקופות ארוכות במהלך החורף, יצירת אזורי אינטראקציה מתמשכים של אוויר-ים המשפיעים על דפוסי מזג אוויר אזוריים.

חימום ומטהור Exchange

המים הפתוחים בפולינזיס מאפשרים להחלפת חום ולחות אינטנסיבית בין האוקיינוס והאטמוספירה.הים משחרר כמות משמעותית של חום לתוך האווירה מעל פולינזיס, להגיע עד כמה מאות מ"ר.זה חום פלוקס הוא פקודות של גודל גדול יותר ממה שקורה על פני משטחים מכוסים קרח.

רוחות קטבטיות בפוליניאס החוף לחשוף את האוקיינוס להפסד חום קיצוני, גורם ייצור קרח ים אינטנסיבי ו היווצרות מים צפופים סביב אנטארקטיקה לאורך הסתיו והחורף.אוויר הקר של קאטבאטי זורם מעל מים חמים יחסית פתוח יוצר תנודות טמפרטורה תלולים שמניעים העברת חום נמרצת ו היווצרות קרח מהירה.

ייצור קרח

כאשר רוחות קרות מאוד מתפוצץ על מים פולינזיה פתוחים, הם גורמים קירור מהיר שמוביל להיווצרות קרח קפוא - גבישי קרח קטנים המהווים במים סוערים. קרח פרזסל יכול לערבב אנכי על אזור של 5-15 מ"מ עומק בעוד מופרשים ממשטח היווצרות, ורוח קאמבקית לקיים את הפולניה על ידי נקיפת קרח, אשר מכסה קרח עד כדי לכדי מאוחד.

תהליך ייצור קרח זה יעיל להפליא. במהלך אירועי רוח אינטנסיביים, פולינזיס יכול לייצר קרח בשיעור של 15-30 ס"מ ליום, מה שהופך אותם אמיתיים "מפעלי צדק" לתרום באופן משמעותי לייצור קרח אנטארקטי למרות השטח הקטן יחסית שלהם.

שינויים עונתיים ו טמפליים בפעילות Blizzard

blizzards החוף אנטארקטיקה לא מתרחשת עם תדירות אחידה לאורך כל השנה.האירועים והעוצמה שלהם משתנים עם שינויים עונתיים בקרינת השמש, ⁇ טמפרטורה ודפוסי זרימת אטמוספריים.

החורף הגבוה ביותר

רוחות פני השטח חזקות במיוחד בתקופת החורף, ותנאים ארוכים של קירור רדיוני חזק בחודשי החורף יזרזו פעילות רוח קאטבטית משמעותית.היעדר חימום סולארי במהלך הלילה הקוטבי מאפשר משטח הקרח להתקרר לטמפרטורות הנמוכות ביותר שלו, יצירת הסטיות הטמפרטורות החזקות ביותר ורוחות הקנאמטיות האינטנסיביות ביותר.

blizzards החורף נוטים להיות תכופים יותר, ארוכים יותר, אינטנסיבי יותר מאלה המתרחשים במהלך עונות אחרות. רוחות גבוהות וblizzards לשמור על צוותי מחקר החורבים באוהלים שלהם במשך שעות או אפילו ימים, לא מסוגלים לסכן את התחום. ארועים של blizzard של ימי הביניים נפוצים במהלך החורף, עם כמה שבועות ארוכים או יותר.

קיץ שינויים

במהלך חודשי הקיץ מדצמבר עד פברואר, בידוד השמש משבש קירור פני השטח, ופרקי רוח קאטבטיים צריכים להפחית בתדירות ובעוצמה בתגובה להתחממות דיבהטית.אור היום המתמשך של הקיץ האנטארקטי מחמם את פני השטח של הקרח, מחליש את השטף הטמפרטורה שמניעה זרימת קאטבטית.

עם זאת, blizzards עדיין יכול להתרחש בקיץ, במיוחד כאשר מערכות מזג אוויר חזק סינטאופטי בקנה מידה לעבור לאזור החוף. רוח הקיץ, למרות לא אינטנסיבי, עדיין שומר על מערכת יחסים קרובה אל השטח הבסיסי, והעובדה כי הרוח שומרת תואר כה גבוה של הארגון על הטופוגרפיה מרמז כי גורמים אחרים מאשר כופת קלקולטית הם בעבודה.

הטבע האפיזודי ו- Rapid Onset

אחד ההיבטים המאתגרים ביותר של blizzards החוף אנטארקטיקה הוא האופי האפיזודי שלהם והתפרצות מהירה.תנאים יכולים להשתנות משקט יחסית קיצוני בתוך מספר שעות או אפילו דקות. המעבר המהיר הזה מתרחש כאשר רוחות קאטבטיות שנבנו מעל פני הרמה הפנימית פתאום לפרוץ אל החוף, או כאשר מחזור עובר משפר את זרימת הקיפאון הקיימת.

אירועים מפגינים את הקמתם המהירה של תנאים אנטארקטיים קיצוניים על קשקשים זמן סינתטי, ורוח הקשורה לציונים יכולה להיות אינטנסיבית מאוד, במיוחד באזורים החוף של מזרח אנטארקטיקה, כאשר רוכבי אופניים לעתים קרובות משפרים את אירועי הרוח הקלאביים החזקים, עם פוטנציאלים גדולים לגרום להקמת מהירה של תנאים קיצוניים.

שינויים אזוריים ב-Bal Blizzard Characteristics

לא כל אזורי החוף האנטארקטיים חווים blizzards עם אותה תדירות או אינטנסיביות.ריאציות אזוריות משמעותיות קיימות על בסיס טופווגרפיה מקומית, קרבה למסילות מחזורון, ואת התצורה של גיליון הקרח.

חוף מזרח אנטארקטיקה

אזור החוף Adélie חווה כמה משטרי הרוח החזקים והמתמשכים ביותר בעולם, אשר ידוע כבר שנים רבות ודווח לראשונה על ידי משלחת אוסטרלאסיה של סר דאגלס מאסון של 1912-1913 בכףון. זה התנאים הקיצוניים של האזור הזה מן האנתרופולוגיה הטופית בין הרמה הפנימית הגבוהה לחוף, בשילוב עם ההשפעה של עמקי גזע.

הרוח החזקה ביותר נמצאת סביב (67.5 °S, 140°E), עם מהירות הרוח הממוצעת השנתית היא כ-20 מ'/s. זה מייצג את אחד הרוחות הגבוהה ביותר משמעה מהירות בכל מקום על פני כדור הארץ, מה שמדגיש את האופי יוצא הדופן של מטאוריולוגיה של החוף המזרחי של מזרח אנטארקטיקה.

מערב אנטארקטיקה והחצי

אזורי האי מערב אנטארקטיקה והאנטארקטיקה חווים מאפיינים שונים של blizzard בהשוואה ל- Eastאנטארקטיקה.הטופוגרפיה מורכבת יותר, עם רכסי הרים וחוף חוף לא סדיר יותר המשפיע על דפוסי הרוח.לחצי האי האנטארקטי יש את האקלים המתון ביותר, עם פחות ⁇ טמפרטורה קיצונית וכתוצאה מכך פחות רוחות קאטבטיות אינטנסיביות.

עם זאת, אזור חצי האי מושפע לעתים קרובות יותר ממערכות מזג אוויר ימיות הנעים באוקיינוס הדרומי.מערכות אלה יכולות להביא סוגים שונים של blizzards מאופיין יותר על ידי משקעים פעילים מעננים ולא רק תחבורה שלג מונעת רוח.האינטראקציה בין מערכות ימיות אלה וטופוגרפיה מקומית יוצרת תנאים ייחודיים של blizzard נבדלים מאלה במזרח אנטארקטיקה.

רוס ים ומחוז ים Weddell Seas

הים רוס ו- Weddell Sea embayments מייצגים את הסטיות הגדולות בחוף אנטארקטיקה שבו מדפים גדולים קרח משתרעים על פני האוקיינוס.אזורים אלה חווים דפוסים ייחודיים משלהם המושפעים מהאינטראקציה בין זרימת ה- katabatic מהמערכות הפנימיות והקרוסוניות שלעתים קרובות מתפתחות באזורים אלה.

מגזר הים רוס, במיוחד, משמש מסלול מרכזי לייצוא אוויר קר מאנטארקטיקה.קטבאט רוחות מתלכדות מאגן ניקוז עצום ומפטרן דרך ההרים הטרנסנטיננטליים, ויוצרות תנאי רוח חזקים לאורך החוף המערבי של רוס.הים Weddell חווה דומה גם זרימה אינטנסיבית, במיוחד לאורך שוליה המערביים.

הגנה על תנאי Blizzard באנטארקטיקה

הבנת מה מהווה blizzard בהקשר האנטארקטי דורש קריטריונים מטאולוגיים ספציפיים.כאשר מהירויות רוח הן כוח gale או חזק יותר למשך שעה אחת לפחות, הטמפרטורה היא פחות מ 0 מעלות צלזיוס וניתן להוריד אותה ל-100 מ' או פחות, היא בליזארד, והתנאים האלה מסוכנים ומשבשים לפעילות חיצונית, לפעמים לאורך זמן במשך ימים.

הגדרה זו מדגישה שלושה מרכיבים מרכזיים: רוחות חזקות, טמפרטורות מקפיאות, וחשיפה מופחתת חמורה.כל שלושת התנאים חייבים להיות נוכחים בו זמנית לאירוע כדי להיות blizzard.הקריטריון הנראות חשוב במיוחד, כפי שהוא מבחין blizzards מאירועים רוחיים חזקים אחרים אשר עשויים לא לערב תחבורה שלג משמעותית.

בפועל, blizzards אנטארקטיקה לעתים קרובות הרבה יותר מעבר לקריטריונים המינימליים האלה.מהירויות הרוח יכולות להגיע 2 או שלוש פעמים כוח gale, טמפרטורות יכול לרדת ל -30 מעלות צלזיוס או נמוך יותר, וניתן להפחית את הנראות פחות ממטר לתקופות מורחבות. Expeditioners סבלו משבצות אפיים שבעה ימים עם רוח מתפוצצים בין 100-148 ק"מ / שעה, עם גור אחד מגיע 24 קמ"מ / שעה, ואפס למשך ימים.

השפעות על מערכת האקלים האנטארקטית

blizzards של החוף אנטארקטיקה אינם תופעות מבודדות אלא מרכיבים בלתי-אינטגראליים של מערכת האקלים האנטארקטית הרחבה יותר.השפעותיהם משתרעות מעבר לתנאי מזג אוויר מיידיים כדי להשפיע על זרימת האוקיינוס, הפצת קרח הים ואפילו על דפוסי האקלים העולמיים.

טיהור מים

ייצור קרח אינאנטנס מוביל לדחייה, אשר מסייע ביצירתו של Dense Shelf Water, מבשר למים האנטארקטיים שבפועל ממלא את האזורים הדו-צדדיים של האוקיינוס וחשבונות עבור 30%-40% מהנפח העולמי של האוקיינוס.קשר זה בין blizzards החוף ומחזור האוקיינוס הגלובלי מייצג את אחד ההשפעות החשובות ביותר של אירועים אלה.

כאשר קרח הים נוצר במהירות בפוליניאס במהלך אירועים blizzard, מלח גורשו מהמבנה הקרח לתוך מי הים שמסביב. Brine דחייה במהלך היווצרות גבישי קרח מגביר את סליציטי המים הים ואת הצפיפות, ובפולינזיס, תהליך זה הוא אפיזודי ומתמשך לאורך חודשים, המוביל לייצור של גבוה Salinity Shelf מים צפופים אלה ובסופו של דבר לתרום להיווצרות של מים אנטארקטיים, אחד של מים חשובים ביותר של מים.

ייצור קרח והפצת

פולינזיס החוף הדרומי של האוקיינוס, למרות כיסוי רק 1% של היקף הים המקסימלי, חשבון עבור 10% מסך ייצור של ים-צדק, תרומה לא פרופורציונלית זו מדגישה את החשיבות של תהליכים פולינזיה מונעים על ידי blizzard בתקציב הקרח הימי אנטארקטיקה.

Blizzards גם משפיעה על חלוקת קרח הים באמצעות כוויות מכניות חזקות יכול לדחוף את משטחי הקרח מאות קילומטרים, יצירת אזורים של מים פתוחים במקומות מסוימים תוך כיפוף קרח לתוך רכסים עבים באחרים.חלוקה מחדש משפיעה על היקף הקרח הכולל וחלוקת עובי, אשר בתורו משפיע על החלפת חום האוקיינוס-אטמוספרה ופרודוקטיביות ביולוגית.

תחבורה המונית מהמשט הקרח

רוחות קטבטיות ושמיכות קשורות ממלאות תפקיד בהובלה המונית מעמוד הקרח האנטארקטי לאוקיינוס, בעוד שרוב התחבורה הזו מתרחשת כמשלג מפוצץ שבסופו של דבר תת-קרקעי או פיקדונות באזורים החוף, ההשפעה המצטברת לאורך זמן היא משמעותית.בכמה אזורים של אנטארקטיקה השלג נמס על ידי כוח הרוחות הקבאטיות, המוביל ל"עמקים".

הנשגב של שלג מפוצץ מייצג אובדן של מסה מגליון הקרח שקשה למדוד אך חשוב לאזן המסה הכולל.מחקר עדכני מראה כי אובדן הנשגב הזה עשוי להיות משמעותי יותר מאשר המחשבה הקודמת, במיוחד באזורים החוף שבהם רוחות קריבטיות הן חזקות ביותר.

אתגרים בהגעה וחיזוי אנטארקטיק Blizzards

למרות ההתקדמות המשמעותית במדע המטאורולוגי, blizzards החוף האנטארקטי עדיין מאתגר להתבונן ולנבא.תנאים הקיצוניים, המיקום המרוחק, ותהליכי אטמוספירה ייחודיים תורמים לקשיים אלה.

אתגרים תצפיתיים

רוחות אנטארקטיקה הן מחקר קשוח – גם במקומות בהם רוחות הן מעט פחות קיצוניות, הרוחות לעיתים קרובות פוגעות בתחנות מזג האוויר המשמשות למדידה, והרוח מפוצץ שלג לתוך ומחוצה למדדי המשקעים.מכשירים שנועדו לאקלים ממוזגים לעתים קרובות נכשלים בתנאים אנטארקטיים, ואפילו ציוד שתוכנן במיוחד ניתן לפגוע או לקבור אותו על ידי נביחות שלג.

רשת העצירה של תחנות מזג אוויר באנטארקטיקה פירושה שלאזורים גדולים של היבשת יש מעט או לא תצפיות מטאוריות ישירות.תצפיות לוויין מסייעות למלא פער זה, אך יש מגבלות משלהם, במיוחד בזיהוי תנאי רוח קרובים ומבדילים בין שלג נופל לבין שלג מפוצץ.

מודלים של קשיים

מודלים מזג אוויר נומרריים חיזוי מודלים להתמודד עם אתגרים משמעותיים בסימולציה המדויקת של blizzards החוף אנטארקטיקה.המודלים חייבים לפתור ⁇ ⁇ טופוגרפיים, מייצגים את הסטיות הטמפרטורות החזקות שמניעות רוחות קתאביות, ולתפוס את האינטראקציה בין זרימת הקיאטבטית המקומית ומערכות מזג אוויר גדולות יותר.

מודלים גלובליים אקלים בדרך כלל יש מספיק פתרון מרחבי כדי ללכוד את אזורי החוף הצרים שבו התנאים המאוד אינטנסיביים של blizzard מתרחשים. מודלים אזוריים עם פתרון גבוה יותר לבצע טוב יותר אבל דורשים כוונון זהיר של פרמטרים הקשורים לחוספס פני השטח, ערבוב סוער, ועברה קורנטיבית כדי לדמות במדויק רוחות katabatic.

שינויי האקלים

ככל ששינויי האקלים בעולם, מתעוררות השאלות לגבי האופן שבו ניתן להשפיע על blizzards החוף האנטארקטי.המשחק המורכב של גורמים שיוצרים אירועים אלה משמעו שינויים יכולים להתרחש בדרכים מרובות, עם השפעות מתחרות פוטנציאליות.

טמפרטורה וכוח השכנוע

טמפרטורות חמות יכולות להשפיע על עוצמת ההתפרצות הטמפרטורה שמניעה רוחות קאטבמטיות.אם משטח הקרח חם, ההבדל הטמפרטורה בין פני השטח לבין האווירה המתגבר עלול לרדת, עלול להחליש רוחות קאטבטיות.עם זאת, שינויים בדפוסי מחזור אטמוספריים עלולים להסתערערער או אפילו להגביר את ההשפעה הזו.

היחסים בין הטמפרטורה וכוח הרוח הקאטאביים אינם פשוטים.עלייה בתוצאות הטמפרטורה בגידול גדול בהרבה של לחות מוחלטת להגיע לשקע בטמפרטורות חמות יותר מאשר בטמפרטורות קרות יותר, ומכיוון שהאוויר ברמה הנמוכה של שולי האנטארקטיים מקורו מהרמה הקרת יותר, מידת הסגירה של שכבה זו תגביר בהתחממות.

ים קרח ופוליניה שינויים

שינויים בקרח הים ועובי יכולים להשפיע באופן משמעותי על המאפיינים של blizzard. הפחתה בקרח הים תחשוף מים פתוחים יותר, פוטנציאל הגדלת זמינות לחות למשקעים.עם זאת, זה יכול גם להפחית את הניגוד הטמפרטורה בין האוקיינוס לאטמוספירה, המשפיע על עוצמת אינטראקציה אווירית במהלך אירועים blizzard.

התנהגות פולינזיה עשויה גם להשתנות באקלים התחממות.אם רוחות קביעות חלשות, פולינזיס עשוי להיות קטן או פחות מתמשך.

המונחים: Cyclo Track

מודלים אקלים מציעים כי מסלול הסערה סביב אנטארקטיקה עשוי לעבור פולש כמו מזג האוויר חם.זה יכול להביא יותר רוכבי אופניים קרוב יותר לחוף אנטארקטיקה, עשוי להגדיל את תדירות אירועי חציון-enhanced blizzard. עם זאת, הפרטים של איך שינויים אלה יבואו לידי ביטוי נשארים לא בטוחים והם אזור פעיל של מחקר.

מחקר ובדיקה של Efforts

הבנתם של blizzards החוף אנטארקטיקה מחייבת מאמצי מחקר ו ניטור מתמשך.שיתוף פעולה מדעי בינלאומי הוביל להתקדמות משמעותית בעשורים האחרונים, אם כי שאלות רבות נותרו ללא מענה.

תחנות מזג אוויר אוטומטיות

רשתות של תחנות מזג אוויר אוטומטיות (AWS) כבר הוצבו ברחבי אנטארקטיקה כדי לספק תצפיות מטאולוגיות רציף במקומות מרוחקים מדי או קשים לנוכחות האנושית הקבועה.תחנות אלה מודדות מהירות רוח וכיוון, טמפרטורה, לחץ ומשתנים אחרים, ומספקות נתונים בעלי ערך להבנת קלימאטולוגיה של blizzard ואימות מודלים נומרניים.

עם זאת, שמירה על תחנות אלה מציגה אתגרים משמעותיים.ציוד חייב להיות נועד לעמוד בפני רוחות קרות, גבוהות וחודשים של חושך.פאנלים סולאריים לדור כוח אינם יעילים במהלך הלילה הקוטבי, הדורשים מקורות כוח חלופיים.למרות האתגרים הללו, רשתות AWS שיפרו באופן דרמטי את ההבנה שלנו של מטאורולוגיה.

פעולות שדה ואמצעים In-Situ

קמפיינים בתחום אינטנסיבי מספקים תצפיות מפורטות של תהליכים blizzard כי לא ניתן להשיג מ ניטור שגרתי. תצפיות אוקיאניות במהלך אירועי רוח קורטבטיים מרובים חשפו כי רוח מהירויות באופן קבוע מעל 20 מ"ר s-1, טמפרטורות אוויר היו מתחת −25 מעלות צלזיוס, והשכבה האוקיאנוסיתיבהל ל-600 מ"מ המדידות מפורטות כאלה עוזרות להבין את ההפיכה בין תהליכים אטמוספירטיים ואוקיינוסיים במהלך מטושטשים.

קמפיינים אלה לעתים קרובות כרוכים פריסת מכשירים מיוחדים שיכולים למדוד את גלי השלג המפוצצים, חום סוער ולחות פלוקסס, ואת המבנה האנכי של שכבת הגבול האטמוספרי.ההנתונים שנאספו במהלך תקופות תצפית אינטנסיביות אלה הם בלתי-סבירים לשיפור ההבנה שלנו של פיזיקה blizzard ובדיקת פרמטרים מודל.

לווין רחוק

תצפיות לוויין מספקות פרספקטיבה יבשתית על מזג אוויר אנטארקטי שלא ניתן להשיג באמצעות תצפיות המבוססות על הקרקע בלבד.לוויינים יכולים לעקוב אחר תנועת מערכות מזג האוויר, להעריך את מהירות הרוח מתבניות גסות משטח, ולזהות את נוכחותן של פולינזיס ותנאי קרח ימיים.

עם זאת, תצפיות לוויין יש מגבלות בסביבה האנטארקטית.כיסוי ענן יכול לטשטש תכונות פני השטח, ואת המאפיינים הייחודיים של משטח קרח ושלג שלג יכול לסבך פרשנות של נתונים לווייניים.פול-אוביטינג לספק כיסוי טוב יותר של קווי הרוח גבוהים מאשר לווייני גאוסטציה, אבל רזולוציה זמנית נותרה מוגבלת בהשוואה לתצפיות מבוססות קרקעיות רצופה.

השלכות מעשיות על פעילות אנטארקטיקה

הבנה של היווצרות והתנהגות יש השלכות מעשיות חשובות על פעילות אנטארקטיקה, ממחקר מדעי ללוגיסטיקה ובטיחות.

שיקולים בטיחות

בליזארדים מייצגים את אחד הסיכונים החמורים ביותר עבור אנשים העובדים באנטארקטיקה.שילוב של רוחות גבוהות, קר קיצוני ואפס חשיפה יכול להיות קטלני.אפילו חשיפה קצרה עלולה להוביל לפורק, וניתוק בתנאים לבנים עלול לגרום לאנשים להיאבד בתוך מטר של מקלט.

תחנות מחקר אנטארקטיות פיתחו פרוטוקולי בטיחות נרחבים לתנאי blizzard.אלה כוללים בדרך כלל הגבלות על תנועה חיצונית, דרישות לקווי חבל בין בניינים, ונוהלי בדיקה חובה על הצדדים לבצע ציוד חירום ולהיות מוכנים לחכות blizzards באוהלים לתקופות ארוכות.

תכנון תפעול

בליזארדים משפיעים באופן משמעותי על לוח הזמנים והביצוע של פעולות אנטארקטיות.מטוסים לא יכולים לטוס בתנאים של blizzard, ספינות לא יכולות לגשת בבטחה לחוף, והעבודה בחוץ חייבת להיות מושעה.האופי האפיזודי ולעיתים בלתי צפוי של blizzards פירושו כי פעולות צריכות לבנות גמישות משמעותית וזמן הדבקה.

החיזוי המשופר של אירועים של blizzard מסייע לייעל חלונות תפעוליים ולצמצם את העיכובים.עם זאת, הקושי הטבוע בחיזוי התזמון המדויק והעוצמה של blizzards הוא שחוסר ודאות תמיד נשאר.

עיצוב תשתיות

מבנים ותשתיות באזורי החוף באנטארקטיקה יש לתכנן לעמוד בפני עומסי רוח קיצוניים והצטברות שלג.מבנהים חייבים להיות מעוגן כדי לעמוד בפני רוחות מעל 200 קמ"ש, ועיצובים חייבים למנוע שלג מחסימת כניסה או מסתכם לרמות מסוכנות על גגות.

הכיוון של מבנים יחסית לכיוונים רוח קאטבאטיים הוא שיקול עיצוב חשוב.מבנה יכול להיות ממוקם כדי למזער עומס רוח או ליצור אזורים מוגנים לפעילות חיצונית.גדרות שלג ותכונות אחרות ניתן להשתמש כדי לשלוט בדפוסי שלג ולשמור על אזורים קריטיים ברורים.

מסקנה

blizzards החוף אנטארקטיקה מייצגים צומת מרתק של תהליכים פיזיים מרובים הפועלים על פני מגוון רחב של בקנה מידה מרחבי וזמני.מקירור הרדיואקטיבי של משטח גיליון הקרח לפיתוח של מערכות ציקלוניות בקנה מידה גדול, מן הפיזיקה המיקרו בקנה מידה של תחבורה חלקיקים שלג ועד להשלכות הגלובליות של זרימת האוקיינוס, אירועים אלה מגלמים את המורכבות והחיבור של מערכת האקלים של כדור הארץ.

הנהג העיקרי של blizzards החוף אנטארקטיקה הוא מערכת רוח katabatic, המופעל על ידי זרימה כבידה של אוויר קר, צפוף מן הרמה הפנימית הגבוהה לחוף. רוחות אלה יכולים להגיע מהירויות יוצאות דופן, במיוחד כאשר מופץ באמצעות תכונות טופוגרפיים ו משופרת על ידי מעבר מחזורים.האינטראקציה בין רוחות katabatic ומערכות מזג אוויר בקנה מידה סינתטי יוצר את העודף ביותר, עם מזג אוויר מתוחך, עם מזג אוויר מופחת, טמפרטורות ארוכות מתחת לטמפרטורות ארוכות, ירידה, ירידה עד אפס, וטמפרטורות מופחתת.

התהליכים הפיזיים המעורבים ביצירת פולינזיס החוף כוללים פיתוח קירור וטמפרטורות קורנטיבי, חשיפה של ההמונים אוויריים, תהליכים מקיפים בפוליניאס החוף, משב רוח וזעזועים, ואפקטי חיכוך פני השטח.התחבורה שלג באמצעות מלח והשעיה, בשילוב עם משקעים במהלך תחבורה, יוצר את הפיצוץ האופייני המשקף שלג משקף blizzards.

הבדלים אזוריים במאפיינים של blizzard משקפים הבדלים בטופוגרפיה, בתצורת גיליון קרח וחשיפה למערכות ציקלוניות.חוף המזרחי של אנטארקטיקה, במיוחד באזור ארץ האדלי, חווים כמה מהתנאים הקיצוניים ביותר על פני כדור הארץ, בעוד שלחצי האי האנטארקטי יש אקלים מתון יותר עם מאפיינים שונים של blizzard.הבנת ההבדלים האזוריים הללו חשוב הן למחקרים והן בתכנון תפעולי.

אתגרים נשארים בהתבוננות וחיזוי blizzards.הסביבה הקשה פוגעת בכלים, רשת התצפית הסחוסנית משאירה אזורים גדולים ללא מוגן, מודלים מספריים נאבקים ללכוד את האינטראקציות המורכבות בין תהליכים מקומיים וגדולים.המשך מחקר באמצעות תחנות מזג אוויר אוטומטיות, קמפיינים בשטח, תצפיות לוויין ושיפור טכניקות דוגמנות ממשיך לקדם את ההבנה שלנו.

ככל ששינויים באקלים, blizzards החוף האנטארקטי עלולים להיות מושפעים בדרכים שעדיין לא מובנים לחלוטין.שינויים בתנודות טמפרטורה, היקף קרח הים, ומסילות מחזור יכולות להשפיע על תדירות ועוצמה של שינויים אלה ולהבין את ההשלכות שלהם נשארות בראש סדר העדיפויות מחקר חשוב עם רלוונטיות למדע אנטארקטיקה והבנה גלובלית.

עבור אלה העובדים באנטארקטיקה, blizzards מייצגים את התופעה המדעית ללמוד וסיכון מעשי לניהול.התנאים הקיצוניים לבחון את הגבולות של יכולת הסיבולה וההנדסה האנושית תוך מתן הזדמנויות ייחודיות להתבוננות בתהליכים האטמוספריים בצורתם האינטנסיבית ביותר.באמצעות המשך המחקר ושיפור ההבנה של התהליכים הפיזיים שמאחורי היווצרות של blizzard, אנו יכולים לחזות טוב יותר את האירועים האלה, לשפר את הבטיחות, ולהעמיק את הערכתנו של תפקיד אנטארקטיקה במערכת כדור הארץ.

למידע נוסף על מזג האוויר והאקלים האנטארקטי, בקר בתוכנית האנטארקטית האוסטרלית (UCC) 1 (Australianאנטארקטית) או לחקור משאבים מה-FLT:2 Britishאנטארקטי Survey, FLT 3: 3 פרטים טכניים נוספים על רוחות קאטבארט ניתן למצוא דרך המוזיאון FLT:4 של ארקטיקה ארכיאולוגית של ההיסטוריה הטבעית:55 American Natural History's אנטארקטיקה:5