Teleconnection - Teleconnection

Не путать с Телекоммуникации.

Teleconnection в наука об атмосфере относится к климатическим аномалиям, связанным друг с другом на больших расстояниях (обычно тысячи километров). Самая символическая телесвязь - соединение на уровне моря давление в Таити и Дарвин, Австралия, который определяет Южное колебание.

История

Телесвязь впервые была отмечена британским метеорологом. Сэр Гилберт Уокер в конце 19 века путем вычисления корреляция между Временные ряды из атмосферное давление, температура и осадки. Они послужили строительным блоком для понимания изменчивость климата, показывая, что последнее не было чисто случайный.

Действительно, термин Эль-Ниньо – Южное колебание (ENSO) - это неявное признание того, что явление лежит в основе изменчивости сразу в нескольких местах. Позже было замечено, что соответствующие телесоединения имели место по всей Северной Америке, что воплощено в Схема подключения Тихоокеанского региона к Северной Америке.

В 1980-х улучшенные наблюдения позволили обнаруживать телесвязи на больших расстояниях по всей территории. тропосфера.[1] Одновременно появилась теория, что такие закономерности можно понять через разброс Россби волны из-за сферической геометрии Земли.[2] Иногда это называют «прото-моделью».[3]

Теория

Телесвязи в тропической части Тихого океана стали понятны благодаря идеализированным расчетам А.Э. Гилла.[4] а затем с помощью более сложных моделей.

Основываясь на «протомодели», большая часть ранней теории телесвязей касалась баротропный, линеаризованный модель атмосферного потока о постоянном среднем состоянии. Однако вскоре эта модель была признана недействительной, когда было обнаружено, что фактические схемы телесвязи практически нечувствительны к местоположению воздействия, что прямо противоречит прогнозам, предлагаемым этой простой картиной. Симмонс и соавторы[5] показал, что если бы было назначено более реалистичное фоновое состояние, оно стало бы неустойчивый, что, согласно наблюдениям, приводит к аналогичной схеме независимо от места воздействия. Это «модальное» свойство оказалось артефактом баротропности модели, хотя в более реалистичных моделях оно проявлялось по более тонким причинам.

Более поздняя работа показала, что большинство телесвязей из тропиков в экстратропики можно понять с удивительной точностью путем распространения линейных, планетарные волны на трехмерном, сезонно меняющемся основном состоянии.[6] Поскольку закономерности сохраняются во времени и в некоторой степени "привязаны" к географическим объектам, таким как горные хребты, эти волны называются стационарный.

Другой механизм телесвязи между тропическими океанами и регионами средних широт является симметричным по окружности широт (т.е. «зональным») и между полушариями, в отличие от стационарного волнового механизма. Он основан на взаимодействии переходных водовороты и средний атмосферный поток, которые взаимно усиливают (т. е. нелинейный ). Было показано, что это объясняет некоторые аспекты телесвязи ЭНСО в температуре[7] и осадки.[8] Другие авторы также предположили корреляцию между многими моделями телекоммуникаций и местными факторами изменения климата.[9]

Приложения

Поскольку тропический температура поверхности моря предсказуемы до двух лет вперед,[10] знание схем телесвязи дает некоторую степень предсказуемости в удаленных местах с перспективой иногда на несколько сезонов.[11] Например, предсказание Эль-Ниньо позволяет прогнозировать осадки, снегопады, засухи или температуры в Северной Америке с заблаговременностью от нескольких недель до месяцев. В Сэр Гилберт Уокер время, сильное Эль-Ниньо обычно означало более слабое Индийский сезон дождей, но это антикорреляция ослабла в 1980-х и 1990-х годах по спорным причинам.[нужна цитата ]

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Уоллес, Джон М .; Гуцлер, Дэвид С. (1981). «Телесвязи в поле геопотенциальной высоты во время зимы в северном полушарии». Ежемесячный обзор погоды. 109 (4): 784. Bibcode:1981MWRv..109..784W. Дои:10.1175 / 1520-0493 (1981) 109 <0784: TITGHF> 2.0.CO; 2.
  2. ^ Хоскинс, Брайан Дж .; Кароли, Дэвид Дж. (1981). «Устойчивый линейный отклик сферической атмосферы на термическое и орографическое воздействие». Журнал атмосферных наук. 38 (6): 1179. Bibcode:1981JAtS ... 38,1179H. Дои:10.1175 / 1520-0469 (1981) 038 <1179: TSLROA> 2.0.CO; 2.
  3. ^ Тренберт, Кевин Э .; Бранстатор, Грант У .; Кароли, Дэвид; Кумар, Арун; Лау, Нгар-Чунг; Ропелевски, Честер (1998). «Прогресс во время TOGA в понимании и моделировании глобальных телесвязей, связанных с температурами поверхности моря в тропиках». Журнал геофизических исследований. 103 (C7): 14291–14324. Bibcode:1998JGR ... 10314291T. Дои:10.1029 / 97JC01444.
  4. ^ Гилл, А. Э. (1980). «Некоторые простые решения для тропической циркуляции, вызванной жарой». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества. 106 (449): 447–462. Bibcode:1980QJRMS.106..447G. Дои:10.1002 / qj.49710644905.
  5. ^ Simmons, A.J .; Wallace, J.M .; Бранстатор, Г. В. (1983). "Распространение баротропных волн и нестабильность, а также схемы атмосферной телесвязи". Журнал атмосферных наук. 40 (6): 1363. Bibcode:1983JAtS ... 40,1363S. Дои:10.1175 / 1520-0469 (1983) 040 <1363: BWPAIA> 2.0.CO; 2.
  6. ^ Held, Isaac M .; Тинг, Минфан; Ван, Хайлань (2002). «Северные зимние стационарные волны: теория и моделирование». Журнал климата. 15 (16): 2125. Bibcode:2002JCli ... 15.2125H. CiteSeerX  10.1.1.140.5658. Дои:10.1175 / 1520-0442 (2002) 015 <2125: NWSWTA> 2.0.CO; 2.
  7. ^ Сигер, Ричард; Харник, Нили; Кушнир, Йоханан; Робинсон, Уолтер; Миллер, Дженнифер (2003). «Механизмы полусферически симметричной изменчивости климата *». Журнал климата. 16 (18): 2960. Bibcode:2003JCli ... 16.2960S. Дои:10.1175 / 1520-0442 (2003) 016 <2960: MOHSCV> 2.0.CO; 2.
  8. ^ Сигер, Р .; Harnik, N .; Робинсон, В. А .; Кушнир, Ю .; Тинг, М .; Huang, H.-P .; Велес, Дж. (2005). «Механизмы ЭНСО-форсирования полусферически симметричной изменчивости осадков». Ежеквартальный журнал Королевского метеорологического общества. 131 (608): 1501. Bibcode:2005QJRMS.131.1501S. Дои:10.1256 / qj.04.96.
  9. ^ Рамадан, Х. Х .; Ramamurthy, A.S .; Бейли, Р. Э. (2011). «Межгодовые колебания температуры и осадков в бассейне Литани в зависимости от атмосферной циркуляции». Теоретическая и прикладная климатология. 108 (3–4): 563. Bibcode:2012ThApC.108..563R. Дои:10.1007 / s00704-011-0554-1.
  10. ^ Чен, Дэйк; Cane, Mark A .; Каплан, Алексей; Зебиак, Стивен Э .; Хуанг, Даджи (2004). «Предсказуемость Эль-Ниньо за последние 148 лет». Природа. 428 (6984): 733–6. Bibcode:2004 Натур. 428..733C. Дои:10.1038 / природа02439. PMID  15085127.
  11. ^ Сезонные прогнозы климата IRI

дальнейшее чтение

  • Glantz, M.H; Кац, Ричард В; Николлс, Н. (1991). Телесоединения, связывающие глобальные климатические аномалии. Кембридж: Издательство Кембриджского университета. ISBN  978-0-521-36475-1.
  • Тренберт, Кевин Э .; Бранстатор, Грант У .; Кароли, Дэвид; Кумар, Арун; Лау, Нгар-Чунг; Ропелевски, Честер (1998). «Прогресс во время TOGA в понимании и моделировании глобальных телесвязей, связанных с температурами поверхности моря в тропиках». Журнал геофизических исследований. 103 (C7): 14291–14324. Bibcode:1998JGR ... 10314291T. Дои:10.1029 / 97JC01444.

внешние ссылки