Էլ Նինյո և Լա Նինյա երևույթների ժամանակ ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանի բաշխման ուսումնասիրություն
Պենդահուլուան
Ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանը (ԾՄՋ) Երկրի կլիմայական համակարգի ամենակարևոր պարամետրերից մեկն է: Օվկիանոսը կուտակում և արտանետում է ջերմային էներգիայի մեծ քանակություն, ուստի ԾՄՋ-ի փոքր փոփոխությունները կարող են հանգեցնել մթնոլորտային շրջանառության փոփոխությունների՝ տարածաշրջանայինից մինչև գլոբալ մասշտաբով: Արևադարձային կլիմայի համատեքստում ԾՄՋ-ի ուսումնասիրությունը սերտորեն կապված է Էլ Նինյո և Լա Նինյա երևույթների հետ, որոնք ENSO (Էլ Նինյո-Հարավային տատանում) համակարգի մաս են կազմում: ENSO-ն բնական կլիմայական փոփոխականություն է, որը հիմնականում տեղի է ունենում հասարակածային Խաղաղ օվկիանոսում և լայն ազդեցություն ունի... անձրև, օդի ջերմաստիճանը, քամին, արևադարձային փոթորիկները և ձկնորսության արտադրողականությունը։
Այս հոդվածում քննարկվում է, թե ինչպես են ձևավորվում և փոխվում SST բաշխումները Էլ Նինյոյի և Լա Նինյայի ժամանակ, այդ երևույթները վերահսկելու համար օգտագործվող ցուցանիշները, օվկիանոսը և մթնոլորտը կապող ֆիզիկական մեխանիզմները և դրանց հետևանքները… Ինդոնեզիայի տարածք.
Հիմնական հասկացություններ Ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանը և դրա բաշխումը
SST-ն շերտի ջերմաստիճանն է ծովի մակարդակ որը սովորաբար չափվում է մի քանի միլիմետրից մինչև մի քանի մետր խորության վրա: SST-ի բաշխումը կախված է արեգակնային ճառագայթումից, գոլորշիացումից, մթնոլորտի հետ ջերմափոխանակումից, օվկիանոսային հոսանքներև քամու պատճառով խառնման գործընթացը։ Արևադարձային շրջաններում SST-ն սովորաբար ավելի տաք է տարվա ընթացքում արևային ճառագայթման բարձր ընդունման պատճառով։ Սակայն ոչ բոլոր շրջաններում է այդպես արևադարձայինը ունի մակերևութային ջերմաստիճան նույնը. օվկիանոսային հոսանքները, վերելքը և պասիվ քամիները կարող են առաջացնել տաք ջրի, ինչպես նաև համեմատաբար ցուրտ տարածքների «գրպաններ»։
Հասարակածային Խաղաղ օվկիանոսում SST-ի բաշխումը նորմալ պայմաններում ասիմետրիկ է. արևմտյան մասը (Ինդոնեզիայի և Պապուա Նոր Գվինեայի մոտ) համեմատաբար ավելի տաք է, մինչդեռ արևելյան մասը (Պերուի-Էկվադորի ափերի մոտ) ավելի զով է։ Այս անհավասարակշռությունը տեղի է ունենում, քանի որ առևտրային քամիները փչում են արևելքից արևմուտք, ստիպելով տաք ջուրը կուտակվել արևմտյան Խաղաղ օվկիանոսում, մինչդեռ սառը ջուրը բարձրանում է արևելյան Խաղաղ օվկիանոսի ստորին շերտերից։
ENSO: Օվկիանոս-մթնոլորտ փոխհարաբերություն
ENSO-ն պարզապես անոմալիա չէ ծովի ջերմաստիճանը, այլ ավելի շուտ երկկողմանի փոխազդեցություն օվկիանոսի և մթնոլորտի միջև։ SST-ի փոփոխությունները ազդում են արևադարձային մթնոլորտում ամպերի առաջացման և կոնվեկցիայի կենտրոնների վրա։ Եվ հակառակը, քամու օրինաչափությունների փոփոխությունները փոփոխում են մակերևութային հոսանքները, ջերմակլինի խորությունը (տաք մակերևութային ջրերի և սառը հատակային ջրերի միջև սահմանը) և վերելքի ինտենսիվությունը։
«Չեզոք» պայմաններում ամենաակտիվ կոնվեկցիոն կենտրոնը գտնվում է արևմտյան Խաղաղ օվկիանոսի տաք հատվածում: Ուոքերի շրջանառությունը՝ արևելք-արևմուտք մթնոլորտային շրջանառության օրինաչափությունը արևադարձային գոտիներում, օդը մղում է վերև այս տաք շրջանի վրայով, ապա վերին շերտերում շարժվում է դեպի արևելք, իջնում է արևելյան Խաղաղ օվկիանոսի վրայով և վերադառնում դեպի արևմուտք՝ մակերեսին մոտ, ինչպես պասիվ քամիները:
SST բաշխումը Էլ Նինյոյի ժամանակ
Էլ Նինյոն բնութագրվում է Խաղաղ օվկիանոսի կենտրոնական և արևելյան հատվածներում միջին և արևելյան տիեզերական աստղակերպերի անոմալ տաքացմամբ։ Այս տաքացումը սովորաբար հստակ տեսանելի է Նինյո ինդեքսի շրջանում, մասնավորապես՝ Նինյո 3.4-ում (մոտավորապես 5° հյուսիսային լայնություն–5° հարավային լայնություն և 170° արևմուտք–120° արևմուտք), որն առավել հաճախ օգտագործվում է որպես գործառնական ցուցանիշ։
Հիմնական ֆիզիկական մեխանիզմներ
1. Պասիվ քամիների թուլացում. Երբ պասիվ քամիները թուլանում են, տաք ջրի արևմտյան մղումը նվազում է։ ջրային զանգված Արևմուտքում նախկինում «կուտակված» տաք օդը վերադառնում է կենտրոն և արևելք։
2. Թերմոկլինի խորության փոփոխություններ. Արևելյան Խաղաղ օվկիանոսում ջերմոկլինը խորանում է, ինչը թույլ է տալիս վերելքին բերել սովորականից համեմատաբար ավելի տաք ջուր: Արդյունքում, արևելքում մակերեսային սառեցումը նվազում է:
3. Բյորկնեսի հետադարձ կապ. Արևելքում արևադարձային քամու տաքացումը հանգեցնում է կոնվեկցիայի տեղաշարժի դեպի արևելք, որն էլ ավելի է թուլացնում պասիվ քամիները: Պասիվ քամիների թուլացումը այնուհետև ուժեղացնում է արևադարձային քամու տաքացումը: Սա ստեղծում է դրական հետադարձ կապի օղակ, որը թույլ է տալիս զարգացնել Էլ Նինյոն:
Բաշխման օրինաչափություն
Էլ Նինյոյի գագաթնակետին «տաք ջրի լեզուն» տարածվում է կենտրոնական Խաղաղ օվկիանոսից դեպի Հարավային Ամերիկայի ափը: Արևմուտք-արևելք ջերմաստիճանի տարբերությունը նեղանում է: Տարածական առումով, SST դրական անոմալիաները կարող են լայնորեն տարածված լինել և պահպանվել ամիսներ շարունակ: Էլ Նինյոները միշտ չէ, որ նույնն են. կան «Արևելյան Խաղաղօվկիանոսյան Էլ Նինյո» տեսակներ (գերակշռող տաքացում արևելքում) և «Կենտրոնական Խաղաղօվկիանոսյան/Մոդոկի Էլ Նինյո» տեսակներ (կենտրոնում ավելի ուժեղ տաքացում), որոնք տարբեր ազդեցություն ունեն տարածաշրջանային եղանակային օրինաչափությունների վրա:
SST-ի բաշխումը Լա Նինայի ժամանակ
Լա Նինյան հակառակ փուլն է, որը բնութագրվում է Խաղաղ օվկիանոսի կենտրոնական և արևելյան հատվածներում SST-ների աննորմալ սառեցմամբ: Լա Նինիայի ընթացքում «նորմալ» պայմաններն ամրապնդվում են. արևմտյան Խաղաղ օվկիանոսը տաքանում է, իսկ արևելյանը՝ սառչում:
Հիմնական ֆիզիկական մեխանիզմներ
1. Պալատական քամիների ուժեղացում. Ավելի ուժեղ պալատական քամիները ավելի շատ տաք ջուր են մղում դեպի արևմուտք, մեծացնելով Ինդոնեզիայի շուրջ տաք ջրի կուտակումը։
2. Ավելի ինտենսիվ ալիքների բարձրացում. Արևելյան Խաղաղ օվկիանոսում ավելի ուժեղ քամիները մեծացնում են սառը ջրի ալիքների բարձրացումը, ինչը հանգեցնում է SST-ների նվազմանը:
3. Ուոքերի շրջանառության ուժեղացում. Կոնվեկցիան շարունակում է գերիշխել արևմուտքում, ինչը մեծացնում է տեղումների քանակը Ինդոնեզիայում և հարակից տարածքներում, մինչդեռ Խաղաղ օվկիանոսի կենտրոնական-արևելյան շրջանը հակված է ավելի չոր լինելու:
Բաշխման օրինաչափություն
Լա Նինիան բնութագրվում է կենտրոնական-արևելյան հասարակածային Խաղաղ օվկիանոսում լայնորեն տարածված SST բացասական անոմալիաներով, որոնք հաճախ ձևավորում են ավելի ցայտուն «սառը լեզվի» պատկեր, քան չեզոք պայմաններում: Միևնույն ժամանակ, արևմտյան Խաղաղ օվկիանոսում և Ինդոնեզիայի ջրերում կարող են դիտվել SST դրական անոմալիաներ, որոնք ապահովում են անձրևային ամպերի ձևավորման համար զգալի էներգիայի մատակարարում:
SST բաշխման մոնիթորինգի և վերլուծության մեթոդ
SST-ի բաշխման ուսումնասիրությունները ENSO-ի նկատմամբ սովորաբար ներառում են դիտողական տվյալների համադրություն։ և տարածաժամանակային վերլուծություն՝
1. Հեռազգացման արբանյակներ. Ինֆրակարմիր և միկրոալիքային սենսորները կարող են SST-ն քարտեզագրել գլոբալ առումով բավականին բարձր լուծաչափով։ Արբանյակային տվյալներ Կարևոր է տեսնել անոմալիաների բաշխումը, ջերմաստիճանի գրադիենտները և ամսական էվոլյուցիան։
2. Բոյներ և Argo լողացող սարքեր. Բոյային ցանցերը, ինչպիսիք են TAO/TRITON-ը հասարակածային Խաղաղ օվկիանոսում և Argo-ն, տրամադրում են ջերմաստիճանի տվյալներ մինչև հարյուրավոր մետր խորություններ՝ օգնելով գնահատել ջերմոկլինի և «օվկիանոսի ջերմության պարունակության» փոփոխությունները:
3. ENSO ինդեքսներ. Էլ Նինյոյի/Լա Նինյայի փուլը, ինտենսիվությունը և տևողությունը որոշելու համար հաճախ օգտագործվում են Նինյո 3.4 ինդեքսը, Հարավային տատանման ինդեքսը (SOI) և Օվկիանոսային Նինյո ինդեքսը (ONI):
4. SST անոմալիաներ. Վերլուծությունը սովորաբար հաշվարկում է SST-ի և կլիմայագիտության (երկարաժամկետ միջին) տարբերությունը՝ անսովոր տաքացման/սառեցման օրինաչափությունները բացահայտելու համար:
Հետազոտություններում ENSO-ի տարածական փոխկապակցվածությունները հասկանալու համար հաճախ օգտագործվում են SST անոմալիաների քարտեզների, Հովմյոլերի դիագրամների (ժամանակն ընդդեմ երկայնության) և զոնալ տեղումների ու քամու հետ կորելացիոն վերլուծությունների վիզուալիզացիաներ։
ENSO SST բաշխման ազդեցությունը Ինդոնեզիայի վրա
Ինդոնեզիայի արևադարձային ծովային տարածաշրջանում գտնվելու վայրը խիստ զգայուն է կոնվեկցիոն կենտրոնների փոփոխությունների նկատմամբ: Էլ Նինյոյի ժամանակ Խաղաղ օվկիանոսի կենտրոնական-արևելյան մասում տաքացումը տեղափոխում է ամպերի ձևավորման կենտրոնը Ինդոնեզիայից հեռու: Ընդհանուր ազդեցություններից են տեղումների նվազումը, երաշտի հավանականության աճը, գյուղատնտեսական խափանումները և անտառային ու ցամաքային հրդեհների առաջացման հավանականությունը: Որոշ ծանր դեպքերի դեպքում չորային սեզոնը կարող է երկարաձգվել, իսկ անձրևային սեզոնը կարող է սկսվել ավելի ուշ:
Եվ հակառակը, Լա Նինյայի ժամանակ Ինդոնեզիայի շրջակա ջրերը հակված են ավելի տաք լինելու, ինչը նպաստում է գոլորշիացմանը և ամպագոյացմանը: Սա ավելացնում է տեղումների քանակը, մեծացնում ջրհեղեղների և սողանքների ռիսկը և առաջացնում է ավելի հաճախակի ծայրահեղ եղանակային երևույթներ , ինչպիսիք են ուժեղ անձրևները: Այնուամենայնիվ, Ինդոնեզիայում ազդեցությունը միայն ENSO-ով չի որոշվում. այնպիսի գործոններ, ինչպիսիք են Հնդկական օվկիանոսի դիպոլը (IOD), Ասիա-Ավստրալիա մուսսոնը և տեղական դինամիկան (տեղագրությունը և տարածաշրջանային հոսանքները), նույնպես մոդուլացնում են արձագանքը:
Եզրակացություն
Ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանի բաշխումը կարևոր է Էլ Նինյոյի և Լա Նինյայի զարգացումը հասկանալու համար, քանի որ ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանի բաշխումը անմիջական դեր է խաղում օվկիանոս-մթնոլորտ էներգիայի փոխանակման և արևադարձային կոնվեկցիայի տեղանքի կարգավորման գործում: Էլ Նինյոն բնութագրվում է Խաղաղ օվկիանոսի կենտրոնական-արևելյան մասում ծովի մակերևույթի ջերմաստիճանի աննորմալ տաքացմամբ՝ պայմանավորված պասիվ քամիների թուլացմամբ, արևելքում ջերմոկլինի խորացմամբ և Բյորկնեսի հետադարձ կապով: Մյուս կողմից, Լա Նինյան ուժեղացնում է արևմուտք-արևելք ջերմաստիճանի գրադիենտը՝ պասիվ քամիների ուժեղացման և ալիքների բարձրացման միջոցով, ինչը Խաղաղ օվկիանոսը դարձնում է... արևելքն ավելի զով է, իսկ Ինդոնեզիայի ջրերը համեմատաբար ավելի տաք։
ENSO-ի մոնիթորինգ SST անոմալիաների քարտեզների, Niño 3.4/ONI ինդեքսի և սյունակային դիտարկումների միջոցով ծովի ջուրը դառնում է հիմքը Կարևոր է սեզոնային կլիմայի կանխատեսման համար: Ինդոնեզիայի համար ENSO-ի հետ կապված SST-ի բաշխման հասկացումը կարևոր է երաշտի, ջրհեղեղների, պարենային անապահովության և այլ հիդրոօդերևութաբանական աղետների ռիսկերը մեղմելու համար: Հետազոտությունների կատարելագործման, արբանյակային տվյալների և տեղում կատարված դիտարկումների ինտեգրման շնորհիվ SST ուսումնասիրությունները կարող են բարելավել կլիմայական կանխատեսումների ճշգրտությունը և ամրապնդել համայնքի դիմադրողականությունը կլիմայի փոփոխականության նկատմամբ:
