WikiDer > Тропический атлантический диполь SST

Tropical Atlantic SST Dipole

В Тропический атлантический диполь SST относится к поперечно-экваториальному температура поверхности моря (SST) паттерн, который кажется доминирующим в десятилетних масштабах времени. Он имеет период около 12 лет, при этом аномалии ТПМ проявляют свои наиболее выраженные черты в районе 10–15 градусов широты от экватора.[1] Период, термин Диполь SST тропической Атлантики это только одно из характерных имен, используемых для обозначения этого режима изменчивости; другие определения включают межполушарный градиент ТПО или же меридиональный атлантический режим. Этот образец SST в десятилетнем масштабе составляет одну из ключевых особенностей SST. изменчивость в тропическом Атлантическом океане, а еще один Атлантический экваториальный режим или же Атлантический Ниньо, которое происходит в зональном (восточно-западном) направлении в межгодовых временных масштабах, при этом аномалии температуры поверхности моря и теплосодержания наблюдаются в восточном экваториальном бассейне.[2] Его важность в динамике климата и прогнозировании климата в десятилетнем масштабе очевидна при исследовании его воздействия на прилегающие континентальные регионы, такие как Северо-Восточная Бразилия, то Сахель а также его влияние на Северную Атлантику циклогенез.

Структура и основные характеристики межполушарного диполя SST

Ранние исследования сосредоточили свое внимание на связи между увеличением (уменьшением) тропических дождевых осадков в таких регионах, как Северо-Восточная Бразилия, Западная Африка к югу от Сахары и т. Д., И возмущениями в температуре поверхности тропического Атлантического океана (Moura and Shukla, 1981). , Nobre and Shukla (1996).) Такие исследовательские усилия были сконцентрированы на роли межполушарного (меридионального) режима SST как динамического движителя вышележащей атмосферы тропической Атлантики, путем анализа возмущений этой связанной системы тропический океан-атмосфера с одновременным изучением местных условий. а также отдаленные влияния (например, соединение тропиков и средних широт на севере Атлантики (Tanimoto and Xie (1999), Tourre et al. (1999)), тропический Тихий океан влияние через Эль-Ниньо / Ла-Нина события (Энфилд и Майер (1997)). Однако другие исследования, например, проведенные Хоутоном и Турром (1992) и Энфилдом и Майером (1997), поставили под сомнение само существование этого межполушарного градиента (или диполя ТПМ) как статистического режима изменчивости климата. Эти исследования показывают, что Анализ главных компонентов используемый для анализа тропической изменчивости Атлантики (TAV) и извлечения этих статистических режимов SST, накладывает ограничение на анализ (из-за требования ортогональности основных компонентов, которые связаны с различными режимами SST), без которого связь между Паттерны аномалий ТПО в Северном и Южном полушариях представляются незначительными.

Руис-Баррадас и др. (2001) предположили, что вышеупомянутое противоречие потенциально существует из-за того факта, что в большинстве ранее процитированных исследований была предпринята попытка определить паттерны изменчивости ТПМ тропической Атлантики, основанные исключительно на океанских данных, вместо использования комбинированного анализа наблюдаемых или смоделированных возмущения как в океане, так и в атмосфере. Следуя такому аддитивному подходу, Ruiz-Barradas et al.[3] отметил, что положительная аномалия ТПО в Северном полушарии (NH) связана с направлением на север, аномалией напряжения ветра и последующей циклонической (против часовой стрелки) циркуляцией в субтропики, что мешает фоновому потоку восточных ветров; противоположное верно для южного полушария, где аномалия напряжения ветра усиливает юго-восточные направления. Такая интерференция с фоновым потоком впоследствии приводит к уменьшению (усилению) тепловых потоков из океана в атмосферу и, следовательно, к усилению положительных (отрицательных) аномалий ТПО в теплом (холодном) полушарии.

Другие заметные особенности межполушарного диполя, отмеченные в вышеупомянутом исследовании, включают усиленный аномальный нисходящий поток в полушарии, который характеризуется положительными аномалиями SST и соответствующим, менее распространенным апвеллингом в отрицательном полушарии аномалий SST. Кроме того, показано, что диабатические возмущения нагрева также связаны с кросс-экваториальными изменениями ТПО: положительные аномалии наблюдаются над более теплыми водами Северного полушария и отрицательные - над южным полушарием. Также обнаружена сильная связь между диполем SST тропической Атлантики и вышележащей атмосферой; усиление конвективных структур и аномальные осадки, по-видимому, коррелируют с теплыми ТПО СПМ, тогда как противоположная фаза наблюдается поперек экватора, над более холодными водами ЮГ. Наконец, обнаруживается связь между поверхностными и подповерхностными межполушарными ТПМ. Аномалии северного ТПО, по-видимому, проникают вертикально под поверхность океана, достигая термоклин (THC) и вызывая таким образом аномалии THC до 3 метров.[4] Это является дополнительным свидетельством критической роли поверхностные океанические течения в транспортировке теплой воды и тепла по меридионам, поскольку закачка Экмана, вызванная поверхностным ветром, по-видимому, является ключевым фактором для таких аномалий ТГК и теплосодержания.

Сезонная зависимость

В меридиональный (межполушарный) режим демонстрирует сезонные изменения, достигающие максимума во время бореальной весны на и к северу от экватора. Сезонные изменения воздействия приземного ветра, которые тесно связаны с сезонным смещением ITCZ, вызывают реакцию на поверхности океана, влияя на системы течений в тропической Атлантике, а также на наклон нижележащих термоклин (THC). Например, в весенние и летние месяцы Южного полушария (ноябрь – апрель), когда южные пассаты слабые и ITCZ смещается дальше на юг, наблюдается усиленный сток на север вдоль побережья Южной Америки через Северо-Бразильское течение (NBO); это помогает транспортировать дополнительное тепло дальше на север. Атлантический океан ITCZ очень чувствительна даже к небольшим изменениям межполушарного градиента ТПО из-за того, что тропические ТПМ очень однородны по величине во всей экваториальной области между 10° S -5° с.. Следовательно, даже небольшое изменение поля SST может оказать значительное влияние на положение и смещение ITCZ. Такие сдвиги, наряду с соответствующим развитием экваториального холодного языка, являются особенностями сезонного климата, которые имеют важное значение для формирования и эволюции межгодовой и десятилетней тропической изменчивости Атлантики (TAV).[5]

Сильная сезонность также наблюдается в отношении отдаленного влияния северной части Тихого океана в тропической Атлантике через ЭНСО события, которые вызывают аномалии напряжения западного экваториального ветра (WEA), которые, в свою очередь, модулируют динамику тропической атмосферы Атлантического океана.[6] Во время теплого явления ЭНСО давление на уровне моря ниже нормы в центральной и восточной экваториальной части Тихого океана и выше нормы в тропической Атлантике. Это приводит к уменьшению меридионального градиента давления в обоих бассейнах, что согласуется с уменьшением фонового потока восточного ветра. Уменьшение меридионального градиента давления усиливается центром низкого давления, который развивается во время бореальной зимы над юго-западной частью Северной Атлантики, что приводит, таким образом, к запаздывающему (примерно на один сезон по отношению к максимуму ТПМ тропического Тихого океана) максимальному потеплению тропическая Атлантика северного полушария во время северной весны.[7]

Воздействия

Северо-восток Бразилии - один из ключевых регионов, на которые серьезно влияет меридиональный режим изменчивости ТПО тропической Атлантики. В частности, аномальное смещение ITCZ к северу (югу) приводит к аномальному режиму выпадения дождя и, следовательно, к значительному высыханию (увлажнению) над северо-востоком Бразилии; это также связано с паттерном аномального теплого (холодного) ТПМ в северной тропической Атлантике и с прямо противоположными условиями в южной тропической Атлантике.[8] Аналогичным образом показано, что диполь ТПМ в тропической Атлантике влияет на климат Западной Сахары в Африке, вызывая сильные засухи, такие как засуха в 1914 г. и в период 1968–1974 гг. Такие экстремальные явления имеют серьезные последствия для землепользования, а также непосредственно для жизни людей.

Другие последствия диполя ТПО в тропической Атлантике включают модуляцию силы и частоты Атлантические ураганы через ряд механизмов: a. усиление распространения восточных волн во время положительной фазы диполя ТПМ (связанное с более влажной Западной Сахарой ​​в Африке и повышенной конвективной активностью, которая, в ретроспективе, способствует большей активности ураганов в Северной Атлантике), b. влияние на влажную статическую устойчивость и вертикальный сдвиг ветра, c. модуляция Североатлантическое колебание (САК), изменяя структуру субтропического приземного давления и, таким образом, влияя на тропико-внетропические, океано-атмосферные процессы, которые имеют жизненно важное значение для развития или ослабления ураганов в Северной Атлантике.[9]

Смотрите также

Рекомендации

Сноски

  1. ^ Чанг и др., Десятилетние изменения климата в тропическом Атлантическом океане в результате термодинамических взаимодействий между воздухом и морем, Nature Vol. 385, 1997 г.
  2. ^ А.Д. Моура и Дж. Шукла,О динамике засух на северо-востоке Бразилии: наблюдения, теория и численные эксперименты с общей моделью циркуляции, Журнал атмосферных наук, Vol. 38, 1981 г.
  3. ^ Руис-Баррадас и др., Структура межгодовой-десятилетней изменчивости климата в тропическом атлантическом секторе, Journal of Climate, Vol. 13, 2000
  4. ^ Руис-Баррадас и др. Структура межгодовой-десятилетней изменчивости климата в тропическом атлантическом секторе, Journal of Climate, Vol. 13, 2000
  5. ^ С.П. Се и Дж. Картон, Изменчивость тропической Атлантики: закономерности, механизмы и воздействия, Геофизическая монография, AGU, Вашингтон, округ Колумбия, 2004 г.
  6. ^ М. Мюнних и Дж. Д. Нилин, Сезонное влияние ЭНСО на Атлантический ITCZ ​​и экваториальную Южную Америку, Письма о геофизических исследованиях, Том. 32, 2005
  7. ^ A. Giannini et al. , Телесвязь ЭНСО с тропическим Атлантическим океаном: вклад удаленных и местных ТПМ в изменчивость количества осадков в тропической Америке, Journal of Climate, Vol. 14, 2001
  8. ^ Жак Сервен и др., Режимы климатической изменчивости в тропической Атлантике, IAHS Publ. нет. 252, 1998. (http://horizon.documentation.ird.fr/exl-doc/pleins_textes/divers09-04/010017928.pdf)
  9. ^ L. Xie et al., Влияние дипольного режима температуры поверхности моря в Атлантике на ураганы: последствия для сезона ураганов в Атлантике 2004 г., Письма о геофизических исследованиях, Том. 32, 2005

Источники

  • Чанг и др., Десятилетнее изменение климата в тропическом Атлантическом океане в результате термодинамических взаимодействий воздуха и моря, Nature Vol. 385, 1997 г.
  • Xie et al., Как и почему изменчивость климата отличается в тропической Атлантике и в Тихом океане, Письма о геофизических исследованиях, Том. 26, 1999
  • Ли и др., Десятилетние колебания тропической Атлантики и их потенциальное влияние на экваториальную динамику атмосферы и океана: исследование на простой модели, Журнал физической океанографии, Vol. 38, Дои:10.1175 / 2007JPO3450.1
  • Руис-Баррадас и др. Структура межгодовой-десятилетней изменчивости климата в тропическом атлантическом секторе, Journal of Climate, Vol. 13, 2000
  • Жак Сервен и др., Режимы климатической изменчивости в тропической Атлантике, IAHS Publ. нет. 252, 1998.
  • С.П. Се и Дж. Картон, Изменчивость тропической Атлантики: закономерности, механизмы и воздействия, Геофизическая монография, AGU, Вашингтон, округ Колумбия, 2004 г.
  • А.Д. Моура и Дж. Шукла,О динамике засух на северо-востоке Бразилии: наблюдения, теория и численные эксперименты с общей моделью циркуляции, Журнал атмосферных наук, Vol. 38, 1981 г.
  • Д. Энфилд и Д. Майер, Изменчивость температуры поверхности моря в тропической Атлантике и ее связь с Эль-Нифио-Южным колебанием, Журнал геофизических исследований, Vol. 102, 1997 г.
  • Дж. С. Малкус и Х. Риль, О динамике и преобразованиях энергии в стационарных ураганах, Tellus, 1960, Vol. 12 URL: http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/j.2153-3490.1960.tb01279.x/abstract
  • L. Xie et al., Влияние дипольного режима температуры поверхности моря в Атлантике на ураганы: последствия для сезона ураганов в Атлантике 2004 г., Письма о геофизических исследованиях, Том. 32, 2005