Атлантический экваториальный режим - Atlantic Equatorial mode

В Атлантический экваториальный режим или же Атлантический Ниньо это квазипериодический межгодовой климатическая картина экваториального Атлантический океан. Это доминирующий режим межгодовой изменчивости, который приводит к чередованию эпизодов потепления и похолодания. температура поверхности моря сопровождаются изменениями атмосферной циркуляции.[1] Термин Atlantic Niño происходит от его близкого сходства с Эль-Ниньо - Южное колебание (ЭНСО), которая доминирует в тропическом бассейне Тихого океана. По этой причине Атлантический Ниньо часто называют младшим братом Эль-Ниньо. [2] [3] Атлантический Ниньо обычно появляется северным летом и не совпадает с атлантическим меридиональным (межполушарным) режимом, который состоит из диполя север-юг через экватор и действует больше в течение северной весны.[4] Известно, что экваториальное потепление и похолодание, связанные с Атлантическим Ниньо, сильно связаны с изменчивостью количества осадков над окружающими континентами, особенно в странах Западной Африки, граничащих с Гвинейский залив. Следовательно, понимание Атлантического Ниньо (или его отсутствие) имеет важные последствия для предсказания климата в этих регионах. Хотя Атлантический Ниньо является неотъемлемой частью экваториальной Атлантики, в некоторых обстоятельствах может быть слабая причинная связь между ЭНСО и Атлантическим Ниньо.

Атлантический Ниньо: график зависимости времени от долготы экваториальных аномалий температуры поверхности Атлантического океана, температуры поверхности моря в тропических районах Атлантического океана, высоты поверхности моря, аномалий ветра 10 м и аномалий осадков в течение июня – августа.[5]

Предпосылки и структура

В глобальной тропической изменчивости преобладает ЭНСО в экваториальной части Тихого океана. Это явление является результатом взаимодействия воздуха и моря, в результате чего возникает связанная система атмосфера-океан, которая колеблется с периодами порядка трех-пяти лет. Однако физическая основа этого колебания не ограничивается строго Тихоокеанским бассейном, и действительно, очень похожий режим изменчивости существует в экваториальной Атлантике, хотя и в меньшем масштабе.

Атлантический Ниньо характеризуется температура поверхности моря аномалия с центром на экваторе между 0 ° и 30 ° з.д. В отличие от своего тихоокеанского аналога, Атлантический Ниньо не имеет аномалий температуры поверхности моря, меняющих знак с востока на запад, а скорее представляет собой единственную аномалию в масштабе всего бассейна. Кроме того, амплитуда атлантического Ниньо, как правило, составляет примерно половину амплитуды Эль-Ниньо. Неудивительно, что эта аномалия температуры поверхности моря тесно связана с изменением климатологических условий. пассаты. Теплая аномалия связана с ослаблением пассатов на большой полосе экваториального атлантического бассейна, а аномалия прохлады связана с усилением напряжения восточного ветра в том же регионе. Эти колебания пассата можно понимать как ослабление и усиление Атлантического океана. Кровообращение. Это поразительно похоже на аномалии ветрового напряжения, наблюдаемые в Тихом океане во время явлений Эль-Ниньо (или Ла-Нинья), хотя они сосредоточены дальше на запад в Атлантическом бассейне. Основное различие между Эль-Ниньо и Атлантическим Ниньо состоит в том, что аномалии температуры поверхности моря строго ограничены экватором в случае Атлантики, тогда как в Тихом океане наблюдается большая меридиональная протяженность.[6]

Хотя пространственные характеристики зрелого атлантического ниньо очень похожи на его тихоокеанский аналог, его временная изменчивость несколько отличается. Атлантическое Ниньо варьируется в межгодовых временных масштабах, таких как Эль-Ниньо, но также демонстрирует большую дисперсию в сезонных и годовых временных масштабах. Другими словами, атлантическое Ниньо объясняет меньшую часть общей дисперсии в экваториальной Атлантике, чем Эль-Ниньо в экваториальной части Тихого океана. Это связано с тем, что существуют сезонные климатические явления, которые накладываются на межгодовую изменчивость. Атлантическое Ниньо обычно достигает зрелой фазы в бореальном летом (хотя бывают исключения), в то время как Эль-Ниньо созревает в северную зиму. Развитие Атлантического Ниньо имеет тенденцию быть отмеченным появлением стационарных структур с центром в центре бассейна. Это резко контрастирует с Эль-Ниньо, которое часто может развиваться как аномалии теплой температуры поверхности моря, которые мигрируют на запад от побережья Южной Америки или на восток из центральной части Тихого океана.[6]

Влияние на климат Африки

Потепление или похолодание экваториальных океанов имеет понятные последствия для атмосферного климата. Экваториальные океаны составляют основную часть общего теплового баланса и, следовательно, изменяют конвективные режимы вблизи экватора. В случае тихоокеанского Эль-Ниньо усиление конвекции над центральной частью Тихого океана и снижение конвекции над Морским континентом коренным образом меняют климат не только в тропиках, но и во всем мире. Поскольку Атлантический Ниньо физически похож на ЭНСО, мы можем ожидать и от него воздействия на климат. Однако, учитывая его уменьшенные размеры как в пространственном отношении (Атлантический бассейн намного меньше, чем в бассейне Тихого океана), так и по величине, климатические воздействия Атлантического Ниньо лучше всего проявляются в тропических и субтропических регионах, ближайших к экваториальной Атлантике.

Влияние Атлантического Ниньо на климат Африки можно лучше всего понять, оценив, как температура поверхности моря, превышающая норму, влияет на сезонную миграцию Зона межтропической конвергенции (ITCZ). Температура теплой экваториальной поверхности моря снижает давление воздуха у поверхности, что вызывает больший поток, направленный к экватору, чем обычно. Это, в свою очередь, не позволяет ITCZ ​​мигрировать так далеко на север, как при нормальных условиях летом, уменьшая количество осадков в полузасушливых регионах. Сахель к северу, и увеличение количества осадков в регионах вдоль Гвинейского залива.[7] Повышенное количество осадков относительно нормы обычно связано с отрицательными температурными аномалиями над этими тропическими землями. Некоторые данные свидетельствуют о том, что тенденция к потеплению температуры экваториальной поверхности моря в Индийском океане способствует долгосрочному высыханию Сахеля, которое усугубляется периодическим потеплением экваториальной Атлантики, связанной с Атлантическим Ниньо.[8] Фактически, способность предсказать атлантическое Ниньо - важный исследовательский вопрос, учитывая его влияние на сезонный климат.[7]

Связь между Эль-Ниньо и Атлантическим Ниньо

Глобальная тропическая изменчивость в значительной степени определяется тихоокеанским Эль-Ниньо, поэтому остается актуальным вопрос, может ли Атлантическое Ниньо быть отдаленным воздействием Эль-Ниньо. Между ними нет очевидных одновременных отношений,[4] но такое утверждение не обязательно полезно, учитывая, что Эль-Ниньо достигает пика зимой, а Атлантический Ниньо достигает пика летом. Анализ с запаздыванием показывает, что наиболее заметным воздействием Эль-Ниньо на тропическую Атлантику следующей весной и летом является аномалия теплой температуры поверхности моря с центром к северу от Атлантического региона Ниньо. Это снова указывает на то, что причинно-следственной связи нет. Однако более тщательный анализ показывает, что конкуренция между похолоданием, вызванным усилением ветровой нагрузки, и потеплением, вызванным повышением температуры воздуха, оба из которых являются удаленными воздействиями Эль-Ниньо на Атлантику, составляет слабую взаимосвязь. Когда один из этих процессов преобладает над другим, может возникнуть атлантическое Ниньо (теплое или прохладное).[9] Это представляет большой интерес, учитывая проблему сезонного предсказания Атлантического Ниньо.

Пространственно-временное разнообразие Атлантического Ниньо

Не все события Atlantic Niño одинаковы. Некоторые появляются раньше, чем другие, или сохраняются дольше. Эти вариации во время фаз наступления и рассеивания хорошо отражаются четырьмя наиболее повторяющимися ароматами или разновидностями атлантического ниньо (т. Е. Разновидностями с ранним проявлением, стойкостью, разновидностями с ранним и поздним началом).[10] Эти четыре разновидности, в значительной степени согласующиеся с различиями во времени наступления и рассеяния, демонстрируют заметные различия в реакции дождя в Западной Африке и Южной Америке. В частности, стойкие и позднеспелые сорта характеризуются сильными аномалиями температуры поверхности моря в экваториальном Атлантическом океане, которые сохраняются до конца года. Таким образом, они связаны с продолжительным периодом увеличения количества осадков в регионе Западной Африки к югу от Сахеля (июль - октябрь). Для сравнения, сорта с ранним и ранним появлением растений связаны с ограниченным периодом увеличения количества осадков в регионе Западной Африки к югу от Сахеля (июль - август). Большинство разновидностей подвержены механизмам возникновения, которые включают предварительную кондиционирование бореальной весной либо с помощью атлантического меридионального режима (разновидность с ранним окончанием) или тихоокеанского Эль-Ниньо (устойчивые и рано появляющиеся разновидности), в то время как для изменчивости с поздним началом нет четкой источник внешнего воздействия.

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Ван, 2005
  2. ^ Латиф и др., 1996 г.
  3. ^ Ли, 2020
  4. ^ а б Зебяк, 1993, 1570 с.
  5. ^ Валлес ‐ Казанова и др., 2020
  6. ^ а б Зебяк, 1993, с.1568-1572
  7. ^ а б Годдард и Мейсон, 2002 г.
  8. ^ Джаннини и др., 2003 г.
  9. ^ Чанг и др., 2006 г.
  10. ^ Валлес ‐ Казанова и др., 2020

Рекомендации

  • Chang, P .; и другие. (2006). «Причина хрупкой взаимосвязи между тихоокеанским Эль-Ниньо и Атлантическим Ниньо». Природа. 443 (7109): 324–328. Bibcode:2006Натура.443..324C. Дои:10.1038 / природа05053. PMID  16988709.


внешняя ссылка