极地涡旋,简称极涡,是地球上南极的冬季到来时,由于下沉的空气在南极洲的山地受阻,停止环流而就地旋转,吸入冷空气形成一股很强的围绕极地旋转的西向环流现象。极地涡旋也是一年四季维持在北极地区上空对流层和平流层的持续性大尺度低气压环流系统。 它是极地高空冷性大型涡旋系统,是极区大气环流的组成部分。 现象描述 极地涡旋是极地高空冷性大型涡旋系统,是极区大气环流的组成部分。其位置、强度以及移动不仅对极区,而且对高纬地区的天气都有明显影响。 极地涡旋 极地是地球的冷极,也是大气的冷源,因而在极地低空形成冷性高压,在极地上空则形成冷性低压。 极涡的位置和活动范围时有变化,尤其冬半年活动演变比较复杂,最长的活动过程达35天之久。极涡闭合中心有时分裂为2个或3个,甚至3个以上,当偏离极地向南移动时,常导致寒潮活动增多、增强。 据统计,在10个冬半年影响我国的171次寒潮中,有102次是亚洲上空出现持久极涡,其中6次强寒潮过程都与极涡在亚洲上空的位置明显偏南相关。 形成原因 冬季10hPa层极地气旋强度与全球变暖的关系 地球是由含有CO2、H2O、CH4、和CFCs等痕量气体及其它气体、尘埃的大气所包围,这些痕量气体在红外光谱区具有较强的吸收特性,其本身也向外发射长波辐射,因而对地球表面,低层大气具有较强的增温作用。大气中的H2O、CO2和其它痕量气体对太阳短波辐射吸收很弱,却吸收来自地面的长波辐射,并向下和向上重新发射长波辐射,前者加热地面和低层大气,后者则在大气顶维持辐射平衡,从而大大提高了地表面的有效辐射平均温度,从18℃升为15℃。这样一种增温现象称为痕量气体的温室效应。 影响 南极极地涡旋比北极极地涡旋更为显著,持续时间也更长。这是因为北半球高纬度地质因素增强了罗斯比波,而就是罗斯比波引起涡旋的破裂;与之相比,在南半球涡旋则更为稳定。北极涡旋形状上是瘦长的,有两个中心,一个在加拿大的巴芬岛,而另一个在西伯利亚的东北部。 南极极地涡旋的化学现象已经导致严重的臭氧消耗。极地同温层云团中的硝酸与CFC反应生成氯,也就是对臭氧的光化学破坏。氯在冬天的极夜中凝聚、堆积,到春天(9月/10月),持续的臭氧破坏也将更为严重。这些云只能在-80°C以下形成,故而较为暖和大北极区域形成不了臭氧层空洞。一些天体同样已知有极地涡旋现象,包括金星、火星、木星和土星的卫星土卫六。
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