antarktinis klimatas

antárktinis klmatas, Pietų poliarinės srities klimatas; poliarinio klimato atmaina. Būdingas Antarktidai, Pietų vandenynui ir jo saloms, Pietų Amerikos pietvakarinei pakrantei (iki maždaug 45° pietų platumos) ir Ugnies Žemei. Šiaurinę ribą žymi liepos mėnesio 10 °C izoterma. W. Köppeno klimato klasifikacijoje priskiriamas sniego klimato juostai (E); skiriami 2 klimato tipai – tundros (ET; šilčiausio mėnesio oro temperatūra 0–10 °C) ir amžinojo šalčio (EF; šilčiausio mėnesio oro temperatūra žemiau kaip 0 °C) klimatas. B. Alisovo klimato klasifikacijoje priskiriamas antarktinei juostai ir subantarktinei juostai.

Antarktiniam klimatui būdinga ilgos, labai šaltos žiemos ir trumpos vėsios vasaros, stiprūs vėjai. Beveik visą Antarktidos paviršių (apie 98 %) dengia iki 4776 m storio ledynas, o žiemos pabaigoje žemyną supa 500–2000 km pločio jūrinio ledo ruožas (užima apie 20 mln. km²). Į pietus nuo pietų poliaračio esančioje teritorijoje vasarą būna poliarinė diena, žiemą – poliarinė naktis. Pietų ašigalyje poliarinė diena ir poliarinė naktis trunka ilgiausiai – po 6 mėn., poliaračio link jų trukmė sumažėja iki 24 valandų. Saulė virš horizonto aukščiausiai pakyla gruodžio 21–22 d. (Pietų ašigalyje – iki 23,5 °, poliaračio platumoje – iki 47 °). Žemyno gilumoje saulėtų valandų skaičius gruodį–sausį yra didžiausias Žemėje – vidutiniškai 700–709 val. per mėnesį, arba 22,6–22,9 val. per dieną.

Saulės spinduliuotė

Vasarą žemės paviršių pasiekia dideli Saulės spinduliuotės kiekiai: Pietų vandenyne ir jo salose sausio mėnesį vidutinis intensyvumas 160–300 W/m², Antarktidoje – iki 420 W/m², tačiau iki 70–90 % spinduliuotės atspindi ledas ir sniegas. Dėl didelio absoliučiojo aukščio, sauso oro ir mažo debesuotumo ledyno paviršius daug energijos išspinduliuoja į kosminę erdvę, todėl didžiąją metų dalį vyrauja neigiamas spinduliuotės balansas (nuo –25 iki –150 W/m²), teigiamas spinduliuotės balansas žemyne būna tik gruodį–sausį (25–50 W/m²), vandenyne – nuo spalio iki kovo (25–150 W/m²).

Oro masės

Antarktidos vidurinei daliai būdinga anticikloninė cirkuliacija bei žemyninės antarktinės oro masės, pakraščiams ir aplinkiniam vandenynui – cikloniniai sūkuriai, šiauriau nei 60 ° pietų platumos vyrauja vidutinių platumų jūrinės oro masės. Žemutinėje stratosferoje (25–31 km aukštyje) kovo–lapkričio mėnesį susidaro gilus stratosferinis poliarinis ciklonas, o gruodžio–vasario mėnesį – stratosferinis poliarinis anticiklonas.

Antarkties vidutinis atmosferos slėgis (mb) jūros lygyje sausio (kairėje) ir liepos mėnesiais (1991–2020; pagal NOAA fizikos mokslų laboratorijos duomenis)

Pavasarį stratosferoje virš Antarktidos susidaro ozono skylės (ozono mažiau nei 220 DU; Dobsono vienetas: 1 DU = 0,01 mm storio ozono sluoksnis normaliomis sąlygomis), kurios rugsėjo–spalio mėnesį išsiplečia iki 22–26 mln. km². Magnetinių audrų metų jonosferoje švyti poliarinės pašvaistės.

Vėjai

Antarktidos žemyne dėl kupolo formos reljefo susidaro pietų krypties nuotėkiniai vėjai. Atvėsęs priežeminis 200–300 m storio oro sluoksnis įgauną didesnį tankį ir dėl gravitacijos ima dideliu greičiu judėti iš žemyno vidurio į pakraščius. Vėjas pakelia daug ledo ir sniego dalelių, labai sumažėja horizontalus matomumas. Stipriausi vėjai būna Antarktidos rytuose žiemą; nuo balandžio iki spalio pučia beveik nuolat visą parą, nuo lapkričio iki kovo – naktį arba Saulei esant žemai virš horizonto. Nuotėkinių vėjų stiprumas yra proporcingas ledyno paviršiaus nuolydžiui ir didžiausias vertes (30–40 m/s) pasiekia pakrantėse, kurioms būdingas didelis nuolydis jūros link. Kai slėgio gradiento ir nuotėkinių vėjų kryptys sutampa, vėjai gali sustiprėti net iki 70–90 m/s. Vasaros dienomis, kai įšyla priežeminis oro sluoksnis, nuotėkiniai vėjai netoli pakrantės liaujasi. Antarktidą supančioje žemo slėgio juostoje vyksta intensyvi ciklogenezė, čia vyrauja stiprūs, dažnai uraganinio greičio (iki 75 m/s) vakarų vėjai; stipriausi būna juostoje tarp 40° pietų platumos ir Pietų poliarinio rato. Netoli žemyno vyrauja rytų vėjai, kurie, susiliedami su nuotėkiniais vėjais (daugiausia pietryčių krypčių), sudaro oro tėkmę palei pakrantę (iš rytų į vakarus).

Temperatūra

Antarktida yra šalčiausias ir sausiausias žemynas. Žiemą, poliarinės nakties metu, vyksta intensyvus priežeminio oro sluoksnio spindulinis atvėsimas, todėl šalčiausio mėnesio (liepos) vidutinė oro temperatūra labai žema: žemyno gilumoje nuo –75 iki –60 °C, pakrantėje – nuo –35 iki −8 °C, vandenyne nuo –32 iki 6 °C; šilčiausio mėnesio (sausio; atitinkamai) nuo −32 iki –24 °C, nuo –4 iki 2 °C ir nuo –2 iki 10 °C. Žiemą vandenynas užšąla iki 65 ° pietų platumos. Vandenyno iki 55 ° pietų platumos vandens paviršiaus temperatūra per metus kinta nuo –2 iki 10 °C. Kiekvieną žiemą susidaro temperatūros inversija atmosferoje – Antarktidos centrinės dalies paviršius tampa vėsesnis nei viduriniai troposferos sluoksniai. Vostok stotyje 1983 07 21 užregistruota žemiausia oro temperatūra Žemėje per visą meteorologinių stebėjimų istoriją – –89,2 °C.

Antarkties vidutinė oro temperatūra (°C) prie žemės paviršiaus sausio (kairėje) ir liepos mėnesiais (1991–2020; pagal NOAA fizikos mokslų laboratorijos duomenis)

Dėl žemos temperatūros Antarktidoje labai sausas oras. Žiemą atmosferoje virš žemyno vandens sluoksnio ekvivalentu būna mažiau kaip 1 mm drėgmės, pakrantėse ir Pietų vandenyne – 2–12 mm, vasarą atmosferoje drėgmės padaugėja: žemyne iki 1–2 mm, o pakrantėse ir Pietų vandenyne – iki 4–18 milimetrų. Didžiąją metų dalį Antarktidoje vyrauja mažas (5–15 %) debesuotumas (tik vasaros mėnesiais jis padidėja iki 30–50 %). Pietų vandenyne visus metus vyrauja 70–90 % debesuotumas.

Krituliai

Beveik visi krituliai Antarktidoje iškrenta sniego pavidalo. Lietaus pavidalo kritulių pasitaiko tik vasarą pakrantės zonose ir aplinkinėse salose. Žemyno centrinėje dalyje iškrenta vos 20–50 mm kritulių per metus, pakrantėse – 400–700 mm, o Pietų vandenyne – 800–1600 milimetrų. Šelfinių ledynų pakraščiams ir prisišliejusioms saloms būdinga labai stiprūs vėjai, daug kritulių, didelis santykinis oro drėgnis, dažni rūkai.

Klimato kaita

Nuo 20 a. vidurio oro temperatūra Antarktidos vakaruose pakilo apie 0,8 °C, Antarktidos pusiasalyje – net 3 °C. Antarktidos rytuose iki 20 a. pabaigos atšilimo požymių nebuvo, bet 21 a. ir čia ėmė ryškėti temperatūros kilimo tendencijos. Nuo 1992 Antarktidos žemyninio ledo dangai būdingas neigiamas masės balansas – ji sumažėja vidutiniškai po 100 gigatonų (Gt) per metus. Didžiausi ledo praradimai nustatyti Antarktidos vakarinės dalies ledo dangoje. Nuo 2017 dėl Antarktidos žemyninio ledyno tirpsmo bendras jūros lygis pakyla 0,32 mm per metus. Nuo 2016 mažėja ir jūrinio ledo dangos plotai.

Antarktidą supantis Pietų vandenynas sugeria daugiausia (pagal įvairius vertinimus, nuo 67 % iki 98 %) į Pasaulinį vandenyną patenkančios globalinio klimato atšilimo šiluminės energijos, todėl jis sparčiai šyla – nuo 1955 vandens temperatūra iki 2000 m gylio sluoksnyje pakilo apie 1 °C.

Tokie pokyčiai lemia Antarkties atmosferos, vandenyno ir jūrinio ledo sąveikos transformaciją. Mažėjantys jūrinio ledo plotai spartina atšilimą, daro poveikį vandenynų biogeocheminiams procesams ir jūrų ekosistemai (didėja chlorofilo kiekis, vandenyno paviršiuje mažėja deguonies kiekis). Sparčiausiai šylantis vandenynas palei Antarktidos vakarinę dalį trikdo vandenyno bendrąją termohalinę cirkuliaciją.

1163