Кіріспе

Полярлық төмен қысым – Солтүстік және Оңтүстік жарты шарлардағы, сондай-ақ Жапон теңізіндегі негізгі полярлық фронттың солтүстік жағындағы мұхит аймақтарында кездесетін мезомасштабты, қысқа ғұмырлы атмосфералық төмен қысым жүйесі (депрессия). Бұл жүйелердің көлденең өлшемі әдетте 1000 км-ден кем болады және олар екі-үш күннен аспайды. Олар – мезомасштабты ауа райы жүйелерінің кең класына жатады. Полярлық төмен қысымды дәстүрлі ауа райы баяндамалары арқылы анықтау қиынға түсуі мүмкін, және кеме қатынасы, газ және мұнай платформалары сияқты жоғары ендіктегі операциялар үшін қауіпті. Полярлық төмен қысымдар «полярлық мезомасштабтық құйын», «Арктикалық дауыл», «Арктикалық төмен қысым» және «суық ауа депрессиясы» сияқты көптеген басқа атаулармен де белгілі. Бүгінде бұл термин көбінесе жер бетіне жақын жел жылдамдығы 17 м/с (38 миль/сағ) немесе одан да жоғары болатын күшті жүйелерге қолданылады.

Тарих

Полярлық төмен қысымдық аймақтар алғаш рет 1960 жылдары қолжетімді болған метеорологиялық спутниктік суреттерде анықталды, олар жоғары ендіктердегі көптеген кішкентай масштабтағы бұлт айналмаларын көрсетті. Ең белсенді полярлық төмен қысымдық аймақтар қыс айларында Арктикадағы немесе оған жақын мұзсыз теңіз аймақтарында кездеседі, мысалы Норвегия теңізі, Баренц теңізі, Лабрадор теңізі және Аляска шығанағы; алайда, полярлық төмен қысымдық аймақтар Жапон теңізі мен Охот теңізінде де табылды. Полярлық төмен қысымдық аймақтар құрлыққа шыққанда жылдам ыдырайды. Антарктикадағы жүйелер әдетте солтүстік жақтағыларға қарағанда әлсіз болады, себебі континент маңындағы ауа мен теңіз температурасының айырмашылығы көбінесе кішірек. Дегенмен, Оңтүстік мұхит үстінде күшті полярлық төмен қысымдық аймақтар кездеседі.

Құрылымы

Полярлық төмен қысымдар спутниктік суреттерде әртүрлі бұлт белгілерін көрсетуі мүмкін, бірақ екі негізгі бұлт түрі анықталған. Біріншісі – төмен қысымның ортасын айналдыра жиектелген бірнеше бұлт жолағынан тұратын "спираль тәрізді" белгі. Кейбір полярлық төмен қысымдар спутниктік суреттерде тропикалық дауылдарға ұқсап көрінеді, бұлттан бос "көзінің" айналасындағы терең дауылды бұлттармен, соның салдарынан ең белсенді төмен қысымдарды сипаттау үшін "Арктикалық дауыл" термині пайда болды. Мұндай жүйелер полярлық ауаның тереңдігінде жиі кездеседі. Екіншісі – полярлық фронтқа жақын жүйелерде көбірек кездесетін "үтір тәрізді" белгі.

Құрылу

Полярлық төмен қысымдар әр түрлі себептермен қалыптасады және спутниктік суреттерде жүйелердің әртүрлі спектрі байқалады. Көптеген төмен қысымдар бароклиникалық тұрақсыздық арқылы горизонталь температура градиенттерінде дамиды, және олар кішкентай фронталдық депрессиялар сияқты көрінуі мүмкін. Ал екінші жағынан, кең аумақты кумулонимбус бұлттарымен қатар келетін полярлық төмен қысымдар тропосфераның орта және жоғарғы қабаттарындағы суық аймақтармен байланысты болады. Қыс айларында, тропосфераның орта деңгейінде 45 °C (49 °F) температураға жететін суық ядролы төмен қысым ашық су үстінен өтетін кезде, полярлық төмен қысымның дамуына жағдай жасайтын терең конвекция пайда болады (полярлық төмен қысымдар көбінесе суық ауаның күрт таралуымен бірге пайда болады).

Жиілігі мен әсері

Циклондық белсенділік Еуразиялық Арктикада ең көп кездеседі, қыс сайын шамамен 15 төмен қысымдық аймақ байқалады, бірақ полярлық төмен қысымдық аймақтар Гренландияда және Канаданың Арктикасында да пайда болады. Полярлық төмен қысымдық аймақтар қысқы ұзақ маусымда қалыптасады, жазда сирек кездеседі. Олар жетік зерттелмеген және көбінесе зиян келтірмейді, себебі әдетте сирек қоныстанған аймақтарда пайда болады. Полярлық төмен қысымдық аймақтың тікелей салдарынан зардап шегетін жалғыз инфрақұрылым – Антарктика мұхитында (кейде Оңтүстік мұхит деп аталады) орналасқан мұнай және газ платформалары. Кейбір жүк және теміржол кемелері де әсерге ұшырайды, бірақ соңғы жылдары полярлық төмен қысымдық аймақтың салдарынан жоғалтулар туралы ақпарат аз немесе мүлдем жоқ. Экваторға жақын орналасқандығына қарамастан, Жапон теңізінде жыл сайын көптеген полярлық төмен қысымдық аймақтар қалыптасады, себебі Жапон теңізінің полярлық ауа массасының жинақталу аймағы (JPCZ) жоғарыдағы суық ядро мен жылы Цусима ағынының әсерінен пайда болады. Олар Жапонияға ауыр зиян келтіруі мүмкін, себебі олар көптеген адамдар тұратын аймақтарға жақын орналасқан, күшті жел мен қар жауады. 1986 жылдың 28 желтоқсанында полярлық төмен қысымдық аймақтың салдарынан Амарубе виадугынан теміржол пойзының жеті жолаушы вагоны құлап, алты адам қаза тапты.

Болжамдау

Полярлық төмен қысымдық аймақтарды болжау өте қиын, сондықтан көбінесе ағымдағы жағдайды бағалау тәсілі қолданылады, мұнда жүйелер орта тропосфералық ағынмен қатар жылжиды. Сандық ауа райын болжау модельдері енді ғана осы жүйелерді бейнелеуге қажетті көлденең және тік бұрыштың дәлдігіне жете бастады.