Отклик в системе океан-атмосфера на каноническое Эль-Ниньо и Эль-Ниньо Модоки

• Автор: Железнова, Ирина Владимировна
• Шифр специальности: 25.00.30
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 264 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Каноническое Эль-Ниньо и Эль-Ниньо Модоки

И УДАЛЕННЫЙ ОТКЛИК НА ЭТИ ЯВЛЕНИЯ

1.1 Явление Эль-Ниньо - Южное колебание

1.2 Механизмы возникновения и развития явления

Эль-Ниньо - Южное Колебание

1.3 Каноническое Эль-Ниньо и Эль-Ниньо Модоки

1.4 Индексы, используемые при определении ЭНЮК

1.5 Дальние связи явления Эль-Ниньо - Южное колебание

1.6 Удаленный отклик на каноническое и Модоки Эль-Ниньо
Глава 2. Материалы и методика исследований
2.1 Данные
2.2 Интегральный индекс циркуляции как средство описания крупномасштабных особенностей
циркуляции атмосферы
2.3 Построение вертикальных ячеек циркуляции
2.4 Корреляционный и регрессионный анализ
2.5 Методы выделения двух типов Эль-Ниньо
2.6 ВООТЭтаАР-МЕТОД
2.7 Краткое описание модели общей циркуляции
атмосферы и океана ОРОК-Е8М-2М
Глава 3. Удаленный отклик на два типа Эль-Ниньо
В ПОЛЯХ ПРИЗЕМНОЙ ТЕМПЕРАТУРЫ ВОЗДУХА И ОСАДКОВ
3.1 Обобщенный отклик на два типа Эль-Ниньо
3.2 Анализ регрессионных связей между аномалиями приземной температуры ВОЗДУХА и индексами
канонического и Модоки Эль-Ниньо
3.3 анализ регрессионных связей между аномалиями
осадков и индексами канонического и Модоки Эль-Ниньо

Глава 4. Взаимодействие двух типов Эль-Ниньо
С ГЛОБАЛЬНОЙ и региональной атмосферной циркуляцией
4.1. Взаимодействие с глобальной зональной циркуляцией
4.2. Взаимодействие Эль-Ниньо с аномалиями
циркуляции в вертикальной плоскости
4.2.1 Ячейка Уокера
4.2.2 Ячейка Хэдли
4.3. Взаимодействие двух типов Эль-Ниньо
С АНОМАЛИЯМИ ЦИРКУЛЯЦИИ В ЦЕНТРАХ ДЕЙСТВИЯ АТМОСФЕРЫ
Глава 5. Влияние двух типов Эль-Нииьо на
ПРОЦЕССЫ СИНОПТИЧЕСКОГО МАСШТАБА В ТРОПИЧЕСКИХ ШИРОТАХ
5.1 Изменчивость характеристик троггических
циклонов в период развития двух типов Эль-Ниньо
5.2 Перуанское струйное течение и изменчивость его синоптического механизма в периоды
канонического и Модоки Эль-Ниньо
Глава 6. Изменение структуры дальних связей двух типов
ЭНЮК в условиях потепления климата
6.1. Валидация модели ОГПЬ-Е8М-2М
6.2. Моделирование отклика в условиях потепления климата
Заключение
Список ЛИТЕРАТУРЫ
Приложения

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность работы.
Эль-Ниньо - Южное колебание (ЭНЮК) является одной из наиболее ярких аномалий в климатической системе нашей планеты. Аномалии температуры поверхности тропического Тихого океана и связанные с ними нарушения в атмосферной циркуляции оказывают огромное влияние на погодные и климатические условия, как в районе распространения самого явления, так и далеко за его пределами. К наиболее ярким проявлениям воздействия Эль-Ниньо относятся катастрофические наводнения и сильные засухи, значительные аномалии в температурном режиме, нарушения муссонной циркуляции. Проблема прогноза аномалий, связанных с Эль-Ниньо, крайне важна не только с точки зрения фундаментального понимания механизмов взаимодействия между тропиками и умеренными широтами, но и для минимизации экономического ущерба, связанного с последствиями катастрофических событий.
Серьезной проблемой, стоящей перед исследователями ЭНЮК, является непохожесть явлений одного на другое. До относительно недавнего времени считалось, что, несмотря на существенные различия в особенностях развития каждого отдельного Эль-Ниньо, все они являются, по сути, вариациями единого процесса, существующего в тропической зоне Тихого океана. Однако в последнее десятилетие было установлено [АзЬок е1 а1., 2007; Ктщ е1 а1., 2009], что, наряду с каноническим Эль-Ниньо, при котором максимальные аномалии температуры поверхности возникают на востоке Тихого океана, существует еще один тип явления, максимум аномалий для которого смещен в центральную часть Тихого океана, в район линии перемены дат. Новый тип получил название Эль-Ниньо Модоки (от японского слова, означающего «похожий, но другой») или Центрально-Тихоокеанское (ЦТ) Эль-Ниньо. Каноническое Эль-Ниньо в свою очередь, также называют Восточно-Тихоокеанским (ВТ).

1.5 ДАЛЬНИЕ СВЯЗИ ЯВЛЕНИЯ ЭЛЬ-НИНЬО - ЮЖНОЕ КОЛЕБАНИЕ.
Вопросу исследования удаленного отклика явления Эль-Ниньо - Южное колебание было посвящено множество исследований, касающихся как отдельных регионов земного шара и конкретных механизмов взаимодействия [Webster et al., 1998; Delecluse et al., 1994; Illig and Dewitte, 2006; Mokhov et al., 2011; Handoh and Bigg, 2000; Wallace and Gutzler, 1981; Livezey and Mo, 1987; Володин и Галин, 2000; Мохов и др., 2012; Гущина и др., 1995; Полонский и Давыдов, 1996; Воскресенская и др., 1992; Мохов и Смирнов, 2006; Груза и др., 1999; Нестеров, 2000], так и глобальному распределению аномалий основных метеорологических параметров, обусловленному влиянием Эль-Ниньо [Trenberth et al., 1998; Ropelewski and Halpert, 1987]. Так, в Тихоокеанском регионе, в непосредственной близости от района локализации аномалий ТПО в период развития теплой фазы ЭНЮК возрастает количество выпадающих осадков в центре и на востоке Тихого океана. Западная часть региона, включающая Индонезию, характеризуется условиями недостаточного увлажнения, что соответствует области повышенного атмосферного давления. Распределение аномалий имеет характерную форму бумеранга [Ropelewski and Halpert, 1987].
Значительное число работ было посвящено изучению взаимосвязей явления Эль-Ниньо с процессами в удаленных от Тихого океана регионах тропиков, а именно, с районами Индийского [Webster et al., 1998, Володин и Галин, 2000, Mokhov et al., 2011; Мохов и др., 2012] и Атлантического [Ruiz-Barradas et al., 2000, Воскресенская и др., 1992, 2004; Handoh and Bigg, 2000; Мохов и Смирнов, 2006; Козленко и др., 2009] океанов.
Так, исследования взаимосвязи Эль-Ниньо с интенсивностью летнего Индийского муссона показало отсутствие однозначной связи между этими двумя явлениями [например, Володин и Галин, 2000]. Кроме того, связи муссона и ЭНЮК испытывают значительные изменения на масштабах десятилетий. В недавнем исследовании Мохов с соавторами [Mokhov et al., 2011; Мохов и др., 2012] показали, что за период с 1871 по 2003 гг. наблюдалась последовательная смена режимов, при которых преобладали