Эль-Ниньо және Ла-Ниньо құбылыстарындағы теңіз бетінің температурасының таралуын зерттеу
Пендахулуан
Теңіз бетінің температурасы (ТБТ) Жердің климаттық жүйесіндегі ең маңызды параметрлердің бірі болып табылады. Мұхит жылу энергиясының көп мөлшерін сақтайды және шығарады, сондықтан ТБТ-дағы шағын өзгерістер аймақтық және жаһандық ауқымда атмосфералық айналымдағы өзгерістерді тудыруы мүмкін. Тропикалық климат жағдайында ТБТ-ны зерттеу ENSO (Эль-Ниньо-Оңтүстік тербелісі) жүйесінің бөлігі болып табылатын Эль-Ниньо және Ла-Ниньо құбылыстарымен тығыз байланысты. ENSO - негізінен экваторлық Тынық мұхитында болатын және кең әсер ететін табиғи климаттық өзгергіштік. жауын-шашынауа температурасы, жел, тропикалық дауылдар және балық шаруашылығының өнімділігі.
Бұл мақалада Эль-Ниньо және Ла-Ниньо кезінде SST таралуының қалай қалыптасатыны және өзгеретіні, бұл құбылыстарды бақылау үшін қолданылатын индикаторлар, мұхит пен атмосфераны байланыстыратын физикалық механизмдер және олардың ... үшін салдары талқыланады. Индонезия аумағы.
Негізгі ұғымдар Теңіз бетінің температурасы және оның таралуы
SST - қабаттың температурасы теңіз деңгейі ол әдетте бірнеше миллиметрден бірнеше метрге дейінгі тереңдікте өлшенеді. SST таралуына күн радиациясы, булану, атмосферамен жылу алмасу әсер етеді, мұхит ағыстарыжәне желге байланысты араласу процесі. Тропикалық аймақтарда жыл бойы күн радиациясының жоғары қабылдануына байланысты SST әдетте жылырақ болады. Дегенмен, барлық аймақтарда емес Тропикалық аймақтың беткі температурасы бар дәл солай: мұхит ағындары, көтерілу және пассат желдері салыстырмалы түрде суық аймақтармен қатар жылы судың «қалталарын» да тудыруы мүмкін.
Экваторлық Тынық мұхитында қалыпты жағдайда SST таралуы асимметриялық: батыс бөлігі (Индонезия мен Папуа-Жаңа Гвинея маңында) салыстырмалы түрде жылырақ, ал шығыс бөлігі (Перу-Эквадор жағалауына жақын) салқынырақ. Бұл теңгерімсіздік пассат желдерінің шығыстан батысқа қарай соғуы, батыс Тынық мұхитында жылы судың жиналуына мәжбүрлеуінен, ал суық судың шығыс Тынық мұхитындағы төменгі қабаттардан жоғары көтерілуінен туындайды.
ENSO: Мұхит-атмосфера байланысы
ENSO жай ғана аномалия емес теңіз температурасы, керісінше, мұхит пен атмосфера арасындағы екі жақты өзара әрекеттесу. SST өзгерістері тропикалық атмосферадағы бұлттардың пайда болуына және конвекция орталықтарына әсер етеді. Керісінше, жел үлгілерінің өзгеруі беткі ағындарды, термоклиннің тереңдігін (жылы беткі су мен суық түбіндегі су арасындағы шекара) және көтерілу қарқындылығын өзгертеді.
«Бейтарап» жағдайда ең белсенді конвекция орталығы жылы батыс Тынық мұхитының үстінде орналасқан. Тропиктегі шығыс-батыс атмосфералық айналым үлгісі болып табылатын Уокер циркуляциясы ауаны осы жылы аймақтың үстінен жоғары қарай итереді, содан кейін жоғарғы қабаттарда шығысқа қарай жылжиды, шығыс Тынық мұхитының үстінен төмен түседі және пассат желдері ретінде батысқа қарай бетіне оралады.
Эль-Ниньо кезіндегі SST тарату
Эль-Ниньо Тынық мұхитының орталық және шығыс аймақтарындағы SST-тердің аномальды жылынуымен сипатталады. Бұл жылыну әдетте Ниньо индексі аймағында, әсіресе көбінесе жұмыс индикаторы ретінде қолданылатын Ниньо 3.4 (шамамен 5°N–5°S және 170°W–120°W) аймағында айқын көрінеді.
Негізгі физикалық механизмдер
1. Пассат желдерінің әлсіреуі: Пассат желдері әлсіреген кезде, жылы судың батысқа қарай итерілуі азаяды. су массасы Бұрын батыста «жиналып» қалған жылы ауа орталыққа және шығысқа қарай жылжиды.
2. Термоклин тереңдігінің өзгеруі: Тынық мұхитының шығысындағы термоклин тереңдеп барады, бұл көтерілу әдеттегіден салыстырмалы түрде жылы судың келуіне мүмкіндік береді. Нәтижесінде, шығыстағы беткі салқындату төмендейді.
3. Бьеркнес кері байланысы: Шығыстағы SST жылыну конвекцияның шығысқа қарай ығысуына әкеліп соғады, бұл пассат желдерін одан әрі әлсіретеді. Содан кейін пассат желдерінің әлсіреуі SST жылынуын күшейтеді. Бұл Эль-Ниньоның дамуына мүмкіндік беретін оң кері байланыс тізбегін жасайды.
Тарату үлгісі
Эль-Ниньо шыңында «жылы су тілі» орталық Тынық мұхитынан Оңтүстік Америка жағалауына дейін созылады. Батыс-шығыс температура айырмашылығы азаяды. Кеңістіктік тұрғыдан алғанда, оң SST аномалиялары кең таралуы мүмкін және бірнеше ай бойы сақталуы мүмкін. Эль-Ниньо әрқашан бірдей бола бермейді; аймақтық ауа райы үлгілеріне әртүрлі әсер ететін «Шығыс Тынық мұхиты Эль-Ниньосы» (шығыста басым жылыну) және «Орталық Тынық мұхиты/Модоки Эль-Ниньосы» (орталықта күшті жылыну) түрлері бар.
Ла Нина кезінде SST тарату
Ла-Нинья - Тынық мұхитының орталық және шығыс бөліктеріндегі SST-лардың аномальды салқындатуымен сипатталатын қарама-қарсы фаза. Ла-Нинья кезінде «қалыпты» жағдайлар күшейеді: батыс Тынық мұхиты жылынады, ал шығыс Тынық мұхиты салқындайды.
Негізгі физикалық механизмдер
1. Пассат желдерінің күшеюі: Пассат желдерінің күшеюі жылы суды батысқа қарай көбірек итеріп, Индонезия айналасындағы жылы судың жиналуын арттырады.
2. Қарқынды көтерілу: Тынық мұхитының шығысында күшті желдер суық судың көтерілуін күшейтеді, бұл суық су деңгейінің төмендеуіне әкеледі.
3. Уокер айналымының күшеюі: Батыста конвекция басым болып қала береді, Индонезияда және оның айналасындағы аудандарда жауын-шашын мөлшері артады, ал Тынық мұхитының орталық-шығыс бөлігі құрғақ болып келеді.
Тарату үлгісі
Ла-Нья Тынық мұхитының орталық-шығыс экваторлық аймағында кең таралған теріс SST ауытқуларымен сипатталады, бұл көбінесе бейтарап жағдайларға қарағанда айқынырақ «суық тіл» үлгісін қалыптастырады. Сонымен қатар, батыс Тынық мұхиты мен Индонезия суларында жаңбыр бұлтының пайда болуы үшін айтарлықтай энергия көзін қамтамасыз ететін оң SST ауытқулары байқалуы мүмкін.
SST тарату мониторингі және талдау әдісі
SST таралуын ENSO-ға қарсы зерттеу әдетте бақылау деректерінің тіркесімін қамтиды. және кеңістіктік-уақыттық талдау:
1. Қашықтықтан зондтау спутниктері: Инфрақызыл және микротолқынды сенсорлар SST-ті әлемдік деңгейде жоғары ажыратымдылықта картаға түсіре алады. Спутниктік деректер Аномалиялардың таралуын, температура градиенттерін және ай сайынғы эволюцияны көру маңызды.
2. Шұңқырлар мен Argo қалқымалылары: Экваторлық Тынық мұхитындағы TAO/TRITON және Argo сияқты шұңқыр желілері жүздеген метр тереңдікке дейінгі температура деректерін береді, бұл термоклин мен «мұхит жылу құрамының» өзгерістерін бағалауға көмектеседі.
3. ENSO индекстері: Эль-Ниньо/Ла-Ниньо құбылыстарының фазасын, қарқындылығын және ұзақтығын анықтау үшін көбінесе Ниньо 3.4 индексі, Оңтүстік тербеліс индексі (SOI) және Мұхиттық Ниньо индексі (ONI) қолданылады.
4. SST ауытқулары: Талдау әдетте ерекше жылыну/салқындату үлгілерін анықтау үшін SST мен климатология арасындағы айырмашылықты (ұзақ мерзімді орташа) есептейді.
Зерттеулерде ENSO кеңістіктік өзара байланыстарын түсіну үшін SST аномалия карталары, Ховмёллер диаграммалары (уақыт пен бойлық) және аймақтық жауын-шашын мен желмен корреляциялық талдау сияқты визуализациялар жиі қолданылады.
ENSO SST дистрибуциясының Индонезияға әсері
Индонезияның тропикалық теңіз аймағында орналасуы конвекция орталықтарының өзгеруіне өте сезімтал. Эль-Ниньо кезінде Тынық мұхитының орталық-шығысындағы жылыну бұлт түзілу орталығын Индонезиядан басқа жаққа жылжытады. Жалпы әсерлерге жауын-шашынның азаюы, құрғақшылық ықтималдығының артуы, ауыл шаруашылығындағы үзілістер және орман мен жер өрттерінің ықтималдығы жатады. Кейбір ауыр жағдайларда құрғақ маусым ұзаруы мүмкін, ал жаңбыр маусымы кейінірек басталуы мүмкін.
Керісінше, Ла-Нья кезінде Индонезия айналасындағы сулар жылырақ болып, булану мен бұлттардың пайда болуына ықпал етеді. Бұл жауын-шашын мөлшерін арттырады, су тасқыны мен көшкін қаупін арттырады және қатты жаңбыр сияқты экстремалды ауа райы оқиғаларының жиі болуына себеп болады . Дегенмен, Индонезиядағы әсер тек ENSO-мен анықталмайды; Үнді мұхитының диполі (IOD), Азия-Австралия муссоны және жергілікті динамика (топография және аймақтық ағымдар) сияқты факторлар да реакцияны модуляциялайды.
Қорытынды
Теңіз бетінің температурасының таралуы Эль-Ниньо мен Ла-Ниньоның дамуын түсіну үшін маңызды, себебі SST мұхит-атмосфера энергия алмасуын және тропикалық конвекцияның орналасуын реттеуде тікелей рөл атқарады. Эль-Ниньо пассат желдерінің әлсіреуі, шығыста термоклиннің тереңдеуі және Бьеркнес кері байланысына байланысты орталық-шығыс Тынық мұхитында SST-нің аномальды жылынуымен сипатталады. Екінші жағынан, Ла-Ниньо пассат желдерін күшейту және көтерілу арқылы батыс-шығыс температура градиентін күшейтеді, бұл Тынық мұхитын... шығысы салқынырақ және Индонезия сулары салыстырмалы түрде жылырақ.
SST аномалия карталары, Niño 3.4/ONI индексі және бағандық бақылаулар арқылы ENSO мониторингі теңіз суы негізге айналады маусымдық климаттық болжам үшін өте маңызды. Индонезия үшін ENSO-ға қатысты SST таралуын түсіну құрғақшылық, су тасқыны, азық-түлік қауіпсіздігі және басқа да гидрометеорологиялық апаттар қаупін азайту үшін өте маңызды. Зерттеулерді жақсарту және спутниктік деректер мен жергілікті бақылауларды біріктіру арқылы SST зерттеулері климаттық болжамдардың дәлдігін жақсартып, қоғамдастықтың климаттың өзгеруіне төзімділігін нығайта алады.
